《史记》中关于炎帝的记载非常少，《五帝本纪》讲的是黄帝一脉，而对于炎帝这一部落只出现零星片语：
“轩辕之时，神农氏世衰。诸侯相侵伐，暴虐百姓，而神农氏弗能征”，“炎帝欲侵陵诸侯，诸侯咸归轩辕。轩辕乃修德振兵：治五器，艺五种，抚万民，度四方，教熊罴貔貅貙虎，以与炎帝战于阪泉之野。三战，然后得其志。”“而诸侯咸尊轩辕为天子，代神农氏，是为黄帝。”
司马迁认为神农氏应早于黄帝，而炎帝应与黄帝同时且互争天下，神农氏与炎帝应为不同的二人。
唐人司马贞在为《史记》作补时补上一篇《三皇本纪》，载：
“炎帝神农氏，姜姓。母曰女登，有娲氏之女，为少典妃，感神龙而生炎帝。人身牛首，长于姜水，因以为姓。火德王，故曰炎帝。”
晋人皇甫谧也称
“庖牺氏没，神农氏作，是为炎帝。”
看来司马贞与皇普谧都把神农氏和炎帝当作同一人，是早于黄帝的“三皇”中的人物。
这里倾向于把神农氏和炎帝看作是一人，而做的合理的猜测。
《庄子》载：
“神农之世，卧则民居，起则于于，民知其母，不知其父，与麋鹿共处，耕而食，织而衣，无有相害之心，此至德之隆也。”
应该可以看出此时还具有强烈的“只知其母，不知其父”的母系氏族痕迹；
但《吕氏春秋·爱类》又言：
“神农之教曰：士有当年而不耕者，则天下或受其饥矣；女有当年不绩者，则天下受其寒矣，故身亲耕，妻亲织，所以见致民利也。”
说明此时也已经出现了“身亲耕，妻亲织”这一典型的父系氏族社会生产的方式。
《三皇本纪》也载：
“母曰女登，有娲氏之女，为少典妃，感神龙而生炎帝”。
母亲出身于有娲氏部落，嫁给少典部落，此时应已经脱离母系氏族“走婚制”的特征。所以我们只能推测炎帝应处于由母系氏族向父系氏族转变的过程中。根据考古的发现，其年代大约为距今5000年前。
“炎”从火，可能是因为炎帝善于使用火。考古学证据表明距今约3万至1.5万年的山顶洞人已经开始人工取火了，但人工取火的“秘诀”应该只为少数人知晓，并未被所有部落成员大规模使用。
由于人类食用熟食所带来的一系列好处，大大的降低了人们染病的概率，延长了生命，并且更加有效的抵抗了野兽的侵袭；同时，有时火的不可控制，例如山火等的破坏性，更增加了人们对于火的神秘色彩，使得火在人们心中的地位神圣化，所以掌握取火秘诀的人就变成了“天人”，很容易获得极高的族群地位，，攫取族群的话语权，原始的氏族群落也慢慢的向强权的部落转变。
因此，我们可以推测，就是因为炎帝掌握了取火的秘诀，所以他继承了本部落的首领位置，被人尊称为“炎帝”。我们也可以推测此时炎帝因为把人工取火的秘诀公开，使部落成员都有可能掌握这一技能，所以才会出现向后面的农耕文明的进化。在以后的时间里，“炎帝”一直成为了对这一部落首领的称呼。
那为什么又被称为为“神农氏”呢？
“姓者，统其祖考之所自出；氏者，别其子孙之所自分。”
“姓”从母，带有浓厚的母系氏族特征，以血缘关系为依托，一般较为稳定。但“氏”却可以随着居住地点、官职、别人的称呼为改变。
《白虎通义》记载：
“古之人民皆食兽禽肉，至于神农，人民众多，禽兽不足，于是神农因天之时，分地之利，制耒耜，教民劳作，神而化之，使民易之，故谓神农也”。
据此可以推论，炎帝神农氏所处的时代，正是中国从原始的采集渔猎业向原始农业转变的关头。因为火的使用，人们生存环境逐步改善，寿命逐渐增减，造成人口的大量增长，不断增加的人口又造成了对猎物和植物果实的需求加大，当自然界的动植物不能满足这种需求时，人们只能把目光转向农作物生产和动物的蓄养。
而炎帝神农氏此时开始驯化农作物，发明农具，并教会大家按时节耕种，所以又被称为神农氏。这也和我们考古发现的水稻、大豆的5000年培育史大致吻合。
但我们需要了解到农作物的驯化是一个极为漫长的岁月。要大量种植农作物，首先要选择合适的植物种类并驯化成为作物品种，比如水稻、大豆等，“神农尝百草”的传说由来于此；其次要有农具，这段时期处于新石器时期末期，原来的石器已经不能适用于作物的耕种，需要有更方便有效的农具，所以神农氏教民“制耒耜”；三是要掌握农时，知道什么作物在什么时候种下，什么时候成熟收获，这是“因天之时”。这些都需要长期的技术进步和知识积累，绝不是一朝一夕就能做到的，即使一个人终其一生也绝难做到，所以神农氏绝不会是一个人，而是和“炎帝”一样对于本部落首领的统称。
同时需要指出的是这一系列贡献也绝不是部落首领能够独立完成的，而应该是整个部落的功劳，只不过我们向来有归功于上的传统，所以才把“神农”的尊称赋予一个人。更切确的讲，“神农”应该是这一部落的尊称才应恰当 。
随着农耕文明的发展，部落人口的持续增长，原来的天然的土地已经不能再承载过多的人口，必然导致部落的裂变，一部分人从原来的部落里走出去，寻找更多可以耕种的土地，进而分化出更多的部落。而前面炎帝对于“取火”秘诀的公开导致人不再仅限于寻找相对安全的天然的河流冲积地，甚至可以进入原始森林附近伐木放火烧林取地，因为火烧过树木野草之后形成的耕地具有更加丰富的养分，使得作物产出更加丰盛，使得人口再度衍化，进而部落更加分化。
但是原始森林边相对于河流冲击地更加危险，野兽出没更加频繁。为了共同对付存在的危险；甚至可能为了农耕情报的共享，这些部落间互相依存，结成一个较为松散的联盟，而凭借着“火”的推广和农作物驯化所获取的巨大威望，炎帝部落获取了这一部落联盟的领导权。
这可能就是上古传说中“神农氏”的由来
而随着时间的继续推进，世系更迭导致炎帝神农氏所积累功绩的影响日益衰减；人们仍然不敢冒险进入森林去继续开发土地，但人口的增长导致可耕种土地的严重不足，使得各部落之间为了耕地而爆发的冲突不断，炎帝神农氏部落无能为力，炎帝神农氏的无能同时更加深了部落间对于部落联盟首领的蔑视，由此导致的联盟破裂，神农氏的话语权丧失也就可想而知了。