在長期的勞動生產實踐中，

古人發現物候與天象的週期變化有密切的聯繫，

人們開始注意觀察星象，首先是觀測太陽。

1972年，河南鄭州大河村仰韶文化遺址出土的一個彩陶上就繪有太陽紋的圖案，中心為圓點紅色，四周用福彩繪有光芒，據有關專家考證，它繪於5000年以前。

中國古代的天文儀器

圭表始於何時已很難考證。最早可能來源於立竿溯影，即直立一根標竿，觀測它的日影變化，後來才增加了正南北方向的圭。史料中直接記錄圭表的使用大概在東周魯文公時代，即約公元前7世紀。但實際上圭表的使用可能比這早得多。

日晷的「晷」字古義就是太陽的影子。有人認為日晷起源於圭表。在圭表中，正午時刻太陽的影子正巧投在圭面上，這時便是當地真太陽時12時正。其他時間中，表的影子投在圭兩邊的地面上，如劃定刻線，也可根據表影的長度和方位來確定時間，所以圭表實際上也可以起一臺地平日晷的作用。

中國古代的宇宙學說

渾天說作為一種宇宙體系正式形成始於漢代，它的代表人物是張衡。但渾天說的一些基本思想可以上溯到戰國時代，公元前1世紀的慎到，就曾提出：「天體如彈丸。其勢斜倚」的觀點。一反蓋天說認為「天」是半球形的說法，而認為「天」是一個「整球形。可見當時已有渾天說的萌芽了。」

中國古代曆法的演變

陰陽曆是兼顧月亮繞地球的運動週期和地球繞太陽的運動週期而制定的曆法。陰陽曆曆月的平均長度接近朔望月，歷年的平均長度接近回歸年，是一種「陰月陽年」式的曆法。它既能使每個年份基本符合季節變化，又使每一月份的日期與月相對應。