牛骨和龟甲准备好后，在其背面凿刻凹窝，通常分两步。先沿甲骨纵向钻出几排圆窝，再于其旁凿出更小的凹槽。经过这两步钻凿，该处甲骨很薄，当灼烧时易于出现裂纹。所产生的裂纹，一道竖长，另一短道与之形成夹角，①成为“预兆”的显现，灼烧过程中发出的声响被称为“龟的声音”。释读这些兆纹是商王神秘的专长——他与祖先沟通的渠道。

今天，学者们所知的20多万片甲骨文来自征集和科学发掘，吉德炜认为这只占原先数量的5％—10％。这些甲骨契刻估计约有5000字符，其中大概40％已被识读，剩下的尚未破译，其中很多被认为是没有后续线索的名字或符号。这些契刻中有许多程式化的段落，多数常配以正反陈述。契刻涉及的内容相当广泛，尽管大多与祭祀细节，尤其献祭相关。谁应得到献祭？仪式该何时举行？最常见的主题是对未来十天的预测，但气候、星象、收获、狩猎、生育、战事及许多其他主题也值得关注。

在占卜和献祭中商王和仪式遵从权力等级。神灵中最高的是“帝”（有时也称为上帝），帝可能是神化的商代祖先（甚或最初是对先祖的统称）。帝是非人格的、万能的，但遥不可及，唯有通过先王的灵魂代为祈祷。帝掌控自然和人类，既带来福祉，如丰收；也引发灾难，如干旱和瘟疫。作为最高神，帝可能孕育或等同于周代的神——“天”。如同帝，天也是非人格的，能给予祸福，周王通过祭仪与之沟通。虽然商王不能直接向帝言祈或献祭，但周王定期与天直接沟通，并以“天命”施政。

等级低于帝的是一系列自然神和祖先。前者包括日神、月神和四方风神，甲骨文中提到的自然神还有河（指黄河）、岳（很可能以嵩山为代表）。这些自然神是特定献祭的对象，例如对河神的献祭要向河里投掷玉器。祖先也接受祭拜，有些可能是古时的动物神，后被人格化；或者其他宗族的祖先，后融入商王世系。有些与神功伟业联系起来，后成为传说中记述的文化缔造群体的一员。周王室尊奉类似的人物，五谷之神（农神）后稷，作为他们的始祖。与后稷相关的功绩成为周代最早诗歌总集《诗经》的一部分。

对商代时王和民众影响最大的神灵是逝去的王室先祖，甲骨契刻记载了商王谱系：从缔造者成汤到安阳成为祭祀中心时的二十代帝王。此外，在安阳占卜的八九位商王被视为真实的历史人物。王室祖先包括王（父亲、祖父）、后或嫔妃（母亲、祖母），他们具有监视人世、回应言行的能力，这意味着时王不得不经常占卜，以避免不妥的行为。先祖年代离时王愈远，其神力愈强。周代也要定期举行祖先祭祀，子孙保留家谱，并至少向数代祖先进行献祭。这种以家族为基础的祭祀，后世虽多经修改，仍成为中国社会的一个特征。

商代对祖先神灵的祭拜预示了周代对天的礼仪，天也会监视周王的行为。商周的祭祀都认为祖先有和常人相似的需求。对神灵的定期献祭使得礼器成为商周艺术史的焦点（见后文），除了歃血和人殉，祭品更像生人的餐饮。尽管祖先神灵本身需要崇拜和献祭，其对时王的最大价值是作为与帝沟通的中介。按吉德炜的观点，献祭是一种契约性的贿赂，商王由此为自身和属民获得某种结果。商代祭品的种类——肉、谷物、酒、人——再次预示了周代的情形。商代晚期，开放、有自由度的献祭系统转变为一套严格计划、模式固定的仪式。证据显示，西周早期的祭祀建立在晚商体系上，但呈现较大改变，对酒和人血的需要减少，西周青铜礼器种类的变化佐证了仪式习俗的变更。