首先，就袁绍和袁术来说，是兄弟关系，不过具体是亲兄弟还是堂兄弟，则存在一定的争议。相对于曹操、刘备、孙权等诸侯，袁绍和袁术在当时拥有非常显赫的家世。根据《三国志》等史料的记载，袁绍和袁术出身于东汉四世三公名门之家，家族为四世三公的汝南袁氏。自袁绍、袁术的曾祖父起，袁氏四代有五人位居三公，所以被称为“四世三公”。正是因为这一出身，促使袁绍和袁术称为东汉末年最强大诸侯之一。此外，袁绍早年任中军校尉、司隶校尉，袁术也曾担任东汉朝廷的虎贲中郎将。
其次，就袁绍和袁术的关系来说，根据《三国志》、《后汉书》等史料的记载，袁绍的父亲袁逢，官拜司空。叔父袁隗，官拜司徒。伯父袁成，官拜左中郎将，早逝。袁绍是袁逢的庶长子，并且过继于袁成一房。换而言之，袁绍是伯父袁成的养子。与此相对应的是，袁术则是袁逢的嫡长子，也即是正妻所生的长子。由此，非常明显的是，从血缘上来看，袁绍和袁术是同父异母的亲兄弟。不过，在史书上，一般称袁绍和袁术是堂兄弟的关系，这是因为袁绍过继给了伯父袁成，从宗法制上来看，袁术是袁绍的堂弟。
袁绍和袁术是汉末的两大诸侯，两个人在血缘上是亲兄弟的关系。但是，袁绍和袁术之间的关系却并不和睦，甚至可以说和仇敌一样，这也是袁绍和袁术被曹操各个击破的重要原因。袁绍和袁术这两个人之所以仇怨那么深，一个重要原因就是袁术看不起袁绍，他认为袁绍根本没有资格和他平起平坐。根据《后汉书》的记载：豪杰多附于绍，术怒曰：“群竖不吾从，而从吾家奴乎！虽然袁绍和袁术的父亲都是东汉朝廷的司空袁逢，但是，袁绍的母亲仅是个婢女，袁绍早年在家中的地位颇见低微。
两人在血统上是同父异母的兄弟，在法律上是袁绍的堂兄弟。因为，袁绍已经过继出去，当了袁术伯父袁成的嗣子。
袁术为袁逢的大太太所生，袁绍为袁逢的小太太或丫环所生。袁术一向看不起袁绍，这是一个重要的原因。另一原因是：袁逢的官大，袁成的官校袁术自己所作的官，在大家共同讨伐董卓以前，也一向不比袁绍所作的官校袁绍作了(尚书)郎、侍御史、濮阳县令、虎贲中郎将、中军校尉、司隶校尉。袁术被汝南郡举为孝廉，出身比袁绍好；其后当过尚书(不是郎一级的尚书郎，而是郎的上司)、长水校尉(掌管一些属于长水部胡人骑兵的校尉，驻防地在长安西南的宣曲)、河南尹(河南郡是东汉京城洛阳的所在地，长官不称太守而称尹，尹的官阶比太守高)、虎贲中郎将、后将军。
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