所谓“姓氏双轨制”，是姓氏学家对先秦时代“女子称姓，男子称氏”，姓与氏这两种家族系统称号并存现象的一种概括。姓氏双轨制的实行基础，主要有两条：一是“同姓不婚”的规矩，所以要“妇人称姓”以“别婚姻”；二是宗法分封的制度，所以要“男子称氏”以“别贵贱”。宋代史学家郑樵在其《通志·氏族略序》里有对这种历史现象的概括：
三代之前，姓氏分而为二，男子称氏，妇人称姓。氏所以别贵贱，贵者有氏，贱者有名无氏，故姓可呼为氏，氏不可呼为姓。姓所以别婚姻，故有同姓、异姓、庶姓之别；氏同姓不同者，婚姻可通；姓同氏不同者，婚姻不可通。三代之后，姓氏合而为一。
从这一段话中，我们可以知道，女子称姓的主要意义在于防止血亲婚配，而男子称氏的作用则在于标示他的社会身份。
先说女子称姓。从先秦史籍来看，贵族女子必须称姓，最简单的区别方式是在姓前冠以孟(伯)、仲、叔、季等行第名称，如伯姬、仲子、叔姬、季芈等。比如大家熟悉的“孟姜女”，意思就是“老姜家的大闺女”。如需要再加以区别，有的在姓前加出生国名或氏名，如齐姜、秦嬴、陈妫等，有的在姓前冠以她丈夫的受封国名或受封邑名，如秦姬、芮姜、息妫、赵姬、栾祁等。倘若丈夫已故，则冠以谥号，如文姜、声子等。
如果女子不称姓而称氏，会导致什么样的结果呢？举个例子：春秋时，鲁昭公从吴国娶来一个贵族女子做老婆，让大家叫她“吴孟子”。依当时“妇人称姓”的习惯，您可以理解为这是“吴家的大女儿”。但当时并无“吴”这个姓，“吴”是“姬”姓族团分封出去的一个氏号。同样，鲁国也是从“姬”姓族团分封出来的。把话挑明了：鲁昭公和这位女子都姓姬，他让大家管新夫人叫“吴孟子”，就是企图用以氏代姓的假象掩盖自己破坏“同姓不婚”制度的实质。郑樵所谓“故姓可以呼为氏，氏不可呼为姓”的道理，就在于此。女子称姓对于同姓不婚的监督作用，亦可通过这个事例获得形象的说明。
再说男子称氏。据顾炎武考订，一部《左传》中，没有一个男子称氏的。如鲁僖公二十八年(前632)五月二十六日，晋、鲁、卫、蔡、郑、齐、宋、莒等诸侯国的国君和公卿在郑国践土签订盟约，盟书的署名是：“晋重、鲁申、卫武、蔡甲午、郑捷、齐潘、宋王臣、莒期。”其中晋、鲁、卫、蔡、郑五国都是姬姓，假如写成“姬重、姬申、姬武、姬甲午、姬捷”的话，世人便无法判明他们的团体(即封国)身份，所以必须以氏冠名。身份也有等级，比如郑国国君以封国名为氏，称郑捷；其三儿子被封在鄢陵，就以邑名为氏称“鄢某”；鄢某因长期担任司马职务，其儿子又可能以官名为氏称“司马某”，而郑捷的长子则因具有嗣君身份而称“太子某”，其二弟则称“公子某”，二弟的儿子又称“公孙某”。这样，当“郑某”、“太子某”、“公子某”、“公孙某”、“鄢某”、“司马某”聚到一块时，“氏所以别贵贱”的作用就体现了出来。
至于平民男子和男性奴隶，由于没有显赫的家世可叙，自然就没有“氏”号。《左传》中提到这类人时，就只有名而无氏了。如晋公子重耳逃亡时，有个负责保管他财物的勤务兵卷财开溜了。勤务兵是贱役，不会有氏，因此《左传》只称其名曰"头须"。这就是郑樵所谓“贵者有氏，贱者有名无氏”了。
男子称氏的习惯，还可以著名诗人屈原的称谓来说明。屈原的姓氏全称应为芈姓屈氏，芈是他始祖母的族姓，屈是他高祖父芈瑕从芈姓族团分封到屈地时获得的氏称。按男子称氏的惯例，世人称他“屈原”而不称“芈原”。如果叫“芈原”的话，他的贵族身份便无从体现了。
需要说明的是，这种姓、氏并存，男、女分用的“姓氏双轨制”现象，只限于先秦时代。正如郑樵所云：“三代之前，姓氏分而为二；三代之后，姓氏合而为一。”
从姓的产生为社会成员血缘识别，到氏的使用为宗法分封制度附丽，上古数千年间，中国姓氏经历了一个因生为姓、由姓分氏、氏盛姓衰、姓氏相别的曲折进程。但是，这个同根分杈的过程，仍旧没有完结。到了风云激荡的春秋战国时代，这个曾经并行不悖的姓氏双轨制度又随着社会的急剧变动而被打破了。一方面，许多公卿贵族在内乱外祸中惨遭灭国亡家、流连失所的命运，“氏”称与象征身份的封邑、官职愈益脱钩，原先用来判别贵贱的“氏”称已经大大贬值或完全是个空壳子。还有不少人甚至亡失了姓氏，成为没有姓氏者。另一方面，由于同姓族团的势力范围不断扩大，同姓异氏之间的血缘关系也越来越疏远。以周代的姬姓为例，仅获得封国的就有管、蔡、廊、霍、鲁、卫、骈、郜、雍、曹、滕、毕、原、酆、郇、邘、晋、应、韩、凡、蒋、邢、茅、胙、祭、吴、虞、虢、郑、燕、魏、芮、彤、荀、贾、耿、滑、焦、杨、密、随、巴等四五十个之多。出于政治或其他目的，他们愈来愈热衷于采用缔亲连姻的手段来达到相互利用的目的。诸如鲁昭公娶“吴孟子”这种破坏“同姓不婚”的行为，不断发生。比如《左传》里有个卢蒲癸，娶同宗小姐为妻。别人劝他：“男女结婚要辨别是否同姓，您却连同宗都不避，怎么行呢？”他大言不惭地宣称：“不避同宗又不是我一个人，为什么偏要我避开同宗呢？”当时同姓结婚之多，由此可见，而原先用来辨“别婚姻”的“姓”，也就丧失了监督作用。
一句话，姓氏双轨制的两条最重要的实行基础，至此已经瓦解。
此外，随着人口自然繁衍、社会互动频繁等因素的增长，姓氏双轨制的麻烦也越来越多。比如，男尊女卑的社会现实造成"姓"在妇女身上呈现日渐湮没的势头，当大批女性奴隶被贩卖到贵族或平民之家充当婢妾时，人们竟要靠占卜来替她们“辨姓”。又比如，同样具有表示家族系统的“姓”与“氏”两种称号，“姓”是稳定的，“氏”却是浮动的，一个人可以有几个“氏”，父子也不一定同“氏”。如《左传》中晋国的士会，既以其世官“土”为氏，称“士季”，又以其釆邑“范”为氏，称“范会”、“范武子”，又以其另一采邑“随”为氏，称“随会”、“随季”、“随武子”。再如其同僚荀林父，是以采邑“荀”为氏的，但他的儿子亦有以父亲的官职“中行”为氏的。阅读《左传》的人，无不以识别这么多冠氏人名“谁是谁”为难事，其在当时生活中的麻烦，也就不难想象了。
既然姓氏相别的界定已不再具有意义，姓氏并存在实际使用中又引发诸多不便，于是同根分杈的现象又在新的气候中开始合枝。一般认为，姓与氏走到一股道上的趋势，自战国起已经发端，俟中国第一个专制主义中央集权的王朝--秦朝建立后，姓而氏、氏而姓的一体化，也基本获得确立。郑樵说：“三代之后，姓氏合而为一”，大抵是符合史实的，其有力证据便是在《史记》中，于秦始皇则曰“姓赵氏”，于汉高祖则曰：“姓刘氏”，这不是典型的以氏代姓、姓氏合一吗。
应该指出的是，当时姓氏合流的主要动向，是以氏代姓，而现存的为数已经不多的古姓也跟着蜕变为纯表示父系血统的标志。在《百家姓》中，甚至连顾炎武从《左传》里考订出的子、姒、嬴、己、偃、妘等姓皆已不载，更别说妫、改、妩、妁、丑女、嫚、 、姶等见于金文的女旁之姓了。为此，姓氏学家一般都把姓氏合一后的姓称为“今姓”，以示同此前的“古姓”相别，同时认定今姓中很大一部分都是从姓氏并存时的“氏”转化过来的。