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构成汉族蔡姓主要有三大支：姞姓、姬姓和外族的改姓。
  第一支蔡氏源自姞姓。姞姓是黄帝的直系后裔，在尧舜夏时期，姞姓所属的燕、阚、尹、蔡、鲁等氏族分布于渭河流域，沿黄河向西到豫东和豫西一带。蔡系姞姓的支系，在部落中担任祭祀的职责，具有很高的地位。蔡祭二字古代通用，故蔡出自祭。历经尧舜夏千年，到商朝时蔡国一度比较强盛，商朝的蔡国位于今河南中牟县北，后北迁于河南北部长垣县东北的古祭城。公元前1046年周武王灭商，位于商都城朝歌的姞姓蔡国也一并灭亡，姞姓蔡人被迫北移，迁徙到河北邢台北的蔡河地区。另一支姞姓蔡人则南迁于湖北黄梅西南的蔡山。姞姓蔡氏的历史至少已有4000年。
  第二支蔡氏源自姬姓。公元前1046年周武王灭商，封其五弟叔度于蔡，史称蔡叔度。蔡国在今河南中牟县北的古祭国地，也是姞姓蔡国之地。周成王初，蔡国与管、霍二国联合商纣王之子武庚发动叛乱，为周公旦所平定。周成王改封蔡叔度之子蔡仲于蔡，新蔡国在河南的上蔡县。蔡国一直受楚国的压迫，多次迁移，春秋初南迁于河南东南部的新蔡，春秋末蔡国东迁于下蔡，即今安徽凤台县。蔡国的其中一支因国内乱政，南奔楚国于湖北枣阳西的蔡阳城。公元前447年，楚惠王灭蔡，楚国迁蔡人于湖北汉川东南的蔡甸，国人遂以蔡为氏。姬姓蔡氏的历史也有3000年，普遍使用蔡姓是在国亡之后，这也有2400多年的历史。
  第三支主要来自南北地区的少数民族。蔡姓中流入外族血液的事件，主要发生于宋朝以后，北宋金国的女真人乌林答姓族后来全部改为汉姓蔡，清时满洲八旗姓蔡佳氏、乌灵阿氏、萨玛喇氏等后来也全部改汉姓蔡。这些外族与汉族长期混居后逐渐同化为北方汉族的蔡姓，尤盛兴于东北地区。贵州和广西的少数民族中的蔡姓有很大一部分被同化为南方汉族，主要发生于明清之际。