在初一十五上香，是古代先秦祭祀禮儀與宗教禮儀融合的結果。
先秦時期，每月的朔望即初一十五有祭祀的禮儀，漢代劉熙所著《釋名》一書記載「朔望祭曰殷奠，所用殷眾也」，即在初一、十五舉行大祭。但是先秦時期的朔望殷奠僅針對大夫以上階層，在逝者死後尚未下葬之前，若逢初一、十五則舉行重大的祭祀。畢沅解釋說：「朔奠謂未葬前，月朔大奠於殯宮。今若有新物，則其禮如朔之奠。大夫以上則朔望大奠，若士則朔而不望。」這一禮儀並沒有普及到全民，只針對中上等貴族，而且這種祭祀儀式中也沒有燒香禮儀。
而古代的燒香則是從漢代開始的，先秦時期有燔柴祭天的儀式，《爾雅·釋天》記載：「祭天曰燔柴。」鄭玄注曰：「既祭，積薪燒之。」唐代孔穎達進一步解釋：「積薪於壇上，而取玉及牲置柴上燔之，使氣達於天也。」燔柴祭天就是用柴火燔烤祭品（牲畜）發出的香菸進行祭祀，與後世的燒香儀式一樣，都強調利用煙火溝通天界與人間，從而達到向天神傳遞信息的目的。漢代以後，隨著香料的大量傳入，祭祀神明逐漸以焚燒香料替代焚燒牲畜，出現了真正意義上的燒香祭祀。而燒香禮儀隨即被初成的道教吸收，《三國志》記載東漢末年琅琊道士于吉「立精舍，燒香讀道書」，南陽張津，「鼓琴燒香，讀邪俗道書」。
到了魏晉時期，燒香更為普遍，而道經中也記載了燒香儀式，如《皇天上清金闕帝君靈書紫文上經》記載：「學仙者，開視靈文皆當起拜，盥手，燒香也。」經南北朝時期寇之謙改革，燒香求願成為天師道必修功課，而每月初一、十五又是道教重要的齋日，《無上秘要》卷九七對此記載「凡修七轉之道，每以月朔、十五日及八節之日齋戒」，所以初一、十五成為道教及男女信民燒香祭祀祖先的重要日子。朔望燒香祭祀祖先的禮儀由此得以形成。
佛教傳入中國後，吸收融合了大量道教的禮儀以適應中國，其中就包括了燒香的儀式。南北朝時期佛教盛行，上至皇室、下至平民百姓都多崇尚佛教，初一十五燒香的禮儀就更加深入人心，傳沿至今。