中国是世界上天文学发展最早的国家之一。由于生产、生活的需要，人们从远古时期便已对天文星象进行观测，经世代连续不断的努力，积累了日益丰富的天文学知识，并逐渐形成了内容丰富、独具风格的天文学体系。天文知识的丰富、历法的形成，成为古代天文学的核心。由于星象家们把星象变异与人间政事相附会，使得中国古代的天文历法独具特色。
§§§第一节中国古代天文知识
“天文”一词，最早见于《周易》。文即“纹”字，是纹理、纹路、纹饰之意。天文实际是指天上的图案，就是由日月星辰乃至云气所构成的种种形象，实质上是人们将天上众多的星星区分成不同的星宿，想象成不同的事物。而天文学，正如《汉书·艺文志》天文序所说：“天文者，序二十八宿，步五星日月，以纪吉凶之象，圣王所以参政。《易》曰：‘观乎天文，以察时变。’”可见，古代天文学是通过序二十八宿，步五星日月来记录人事的吉凶福祸的，甚至能供圣王据以参政。观天文的目的是为了察知时事变化。由此可见，古代的天文知识实际包括了古人对日月星辰的认识观测及占星术，即根据天空各类星象的性质、位置及异常变化来占卜预测地球上的自然灾害及人类社会中政治、军事方面的异常事变的学说和技术。
一、古代星象知识——日月五星二十八宿
中国特殊的地理环境及农业文明的特征，使得先民们在原始社会的母系、父系氏族时期便发明了星象说，用以指导人们的生产及各种行为活动，并有一些具有专门知识的人（巫师）在传承和研究星象学。“陶唐代之火正阏伯居商丘，祀大火，而火纪时焉。”（《左传·襄公九年》。）“火正阏伯”是专门观测大火星运行状况的天文官。进入阶级社会后，对星象研究更进一步。商代甲骨卜辞中，使用了干支纪日法，用10干与12支相配，组成60干支来循环记日。干支纪日法既是历法的基础，也是星象学的基础，对星象学的发展有重要意义，表明星象学发展到相当水平。卜辞中还有大量天象记事，并有5次日食记录，28宿中的重要星宿火星、水星在卜辞中均有记载。到周初28宿已基本确定下来，《诗经》中提到定、毕、心、箕、斗、参、昴等星宿名称，加上前代的共11宿已有明确记载。同时对五大行星的观测有更多记载，《诗经》中有“子兴视夜，明星有烂”、“东有启明，西有长庚”的句子，这里“明星”、“启明”、“长庚”均指金星。还有木星（也称岁星）的记载，并创造了一种与岁星纪年相应的“太岁纪年法”。春秋战国时期对日月五星的认识与研究已相当深入，甘德、石申观测到火星、金星的逆行现象，测定了金星和木星的会合周期的长度。这时28宿体系已完备。对异常天象的观测成绩显著，在《春秋》中记载日食37次，其中的33次是确切的；对天琴座流星也有记录，“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨。”（《春秋·庄公十年》。）还有哈雷彗星的最早记录，“秋七月，有星孛入于北斗。”（《春秋·文公十四年》。）秦汉时有太阳黑子、新星的记录。对日食的记录，不仅有发生日期，还有食分、方位、亏起方向和初亏、复圆的时刻。对彗星有运行路线、视行快慢及相应时间的记录。同时汉代对宇宙奥妙表现出了浓厚的兴趣，春秋以来的宣夜、盖天、浑天三种论天说形成了完整体系，其中以张衡的浑天说对传统文化的影响最深，张衡认为“浑天如鸡子，天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，弧居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之襄黄。天地各乘气而立，载水而浮”（《浑天仪图注》。）。以后各朝的天文学研究多是在汉以前的星象学基础上加以深化，研究程度更深、更细。古代对天上图案的研究在汉以前已基本定型，而融入易学、阴阳五行等观念而对人事政治加以附会的星占术，是在日月五星及三垣二十八宿四象的基础上完成、发展的。
1．日月运行
我国古代，人们对天象的观测极为精勤。人类观测天象的第一目标是太阳，在山东大文口龙山文化遗址出土的樽上有太阳的陶文。太阳一升一落构成了一个自然的时间周期——一日。
人类观测的第二目标是月亮。月亮的圆缺是夜天空最显著的天象，有准确的周期性，约30天，也是人们最早认识的天象，由此产生了朔望月的概念。朔望月是借相变化来表述的时间周期。月的圆缺在无灯烛的古代十分重要，狩猎、捕鱼、放牧和某些农事活动都可利用月亮进行。朔望月的认识对古代有十分重要的意义。
对农牧业生产十分重要的四时变化的时间周期更长，认识过程相对长一些。最早人们认识到12个朔望，季节便重复一次，这就是太阴年。由太阴历而生产12地支、12辰的概念，“冯相氏掌十有二岁，十有二月，十有辰，十日，二十八星之位，辨其叙事，以会天位。科夏致日，春秋致月，以辨四时之叙。”（《周礼·春官》。）这些数字，是古代天文学中最基本的常数。
对日、月观测的精勤，发现了日食、月食的记载。“乃季秋月朔，辰弗集于房……瞽奏鼓，啬夫逐，庶人走。”（《尚书·尧典》。）这是我国最早的日食记录，它记录了九月初一发生日食时人们惊慌奔走和击鼓的情况，甲骨文中在前12～14世纪能够确定的日月食分别是四五次。随着人类星象知识的丰富，人们知道日食在朔，是月亮相掩太阳缘故，“日蚀者，日往蔽之。”（《五经通谘》。）月食则在望，“月望，日夺其兴，阴不可以乘阳也。”（《淮南子·说山训》。）同时对太阳黑子和日、月食时同时伴随发生的现象日珥、日冕有观测。正因为古代对太阳、月亮的运动规律与相互关系认识得十分清楚，故在东汉，天文历法家已用日、月食推算来验证历法的准确性。
2．五大行星
在繁杂的星空中，有五颗星星很亮，而且在天空的相对位置时常发生变化。这就是先民在星象观测中发现的五星，先秦五星称为“岁星（木）、荧惑（金）、镇星或填星（土）、太白（金）与辰星（水）。岁星自西向东在恒星间移行，12年一周天，而当时一周天被分为12次，正好一年行一次，用它以纪岁；荧惑星光度变化大，运行的形态错综复杂，足以惑人；镇星或填星，约28年移行一周天，大体与28宿的数目相同，就像每年轮流坐镇或填充28宿一样；太白光耀夺目，为众星中之最白者；辰星距太阳最近，从地球上看，仿佛总在太阳两边摆动，离太阳不超过一辰（30度）。这些行星的命名，反映了先秦人民对五星有一定的认识，同时也可看出，五星的命名，至迟当与12次、12辰、28宿的形成在同一时代，即春秋战国时期。后来五行学说盛行，将金木水火土五元素分别配在五星之上，成为现在我们所熟知的名称。
五大行星中，水、金、火三星行动飘忽，木星和土星移动较慢，因此对这两大行星的运动规律的测定较早。通过观测，发现木星的周期是12年，比真正的恒星周期长014年，误差很小。战国时，五星的运行现象被星占家们把它与世间的治乱祸福相联系，司马迁则用大量观测事实证明五星运行与天下治乱无关。与此同时，人们对五星运行的现象及行星亮度的变化也有一定认识，石申、甘德等人把五星亮度分为四类：喜、怒、芒、角，并分别作了说明：“润济和顺为喜”，“光芒隆谓之怒”，“光五寸以内为芒”，“光一尺以内为角，岁星七寸以上谓之角”（《开元占经》卷六十四。）。此后对五星亮度的变化便沿用这四个名词加以描述。
古代星象记载中还有彗星、流星等记载。彗星在中国传统文化中的影响非常深远。古代民间称彗星为扫帚星，史书称孛星、拂星、扫星等，它是一种较罕见的天象，古人很早便注意到它。“鲁文公十四年（前613年）秋七月，有星孛于北斗”（《春秋·文公十四年》。），这是关于彗星的最早记录。由于它出现的方位和形状各异，所取名也不同，如《史记·天官书》里把在东北发现的叫天棓，东南发现的叫彗星，西北发现的叫天，西南方发现的叫天枪。在民间彗星常使人们感到恐慌，以致认为彗星的出现是战争、饥荒、洪水、瘟疫等灾难的预兆。
3．三垣二十八宿
由于对星空的不断观测，人们逐渐将天空中的星星分为若干群，并用想象中的线把星星联结起来，想象成各种事物的图形，并加以命名，这便是星官。早期的星官名称，多是生产生活中常接触的事物所命名，如箕、斗、船、车、织女等。到七世纪末王希明编《丹元子步天歌》，集前代命名之大成，将天空分为三个大区，即三垣二十八宿，成为中国传统天文学一重要特征，而二十八宿说法至迟在春秋已存在。
所谓垣、宿，都是星次的意思。垣星为大区域，宿星是小区域。三垣是紫微垣、太微垣、天市垣。三垣星围绕着北极和比较靠近头顶天空的星象，分为紫微、太微、天市3区，各区都有东西两藩的星，围成垣墙样，故称垣。
28宿是沿天球黄、赤道带，将其临近天区划分成28区域的恒星区划系统，是我国古代天文学的重大创造。它把全天连续通过南中天的恒星分为28群，各以一个名字来命名，即：角、亢、氐、房、心、尾、箕、斗、牛、女、虚、危、室、壁、奎、娄、胃、昴、毕、觜、参、井、鬼、柳、星、张、翼、轸。它们像太阳、月亮的行官，随运行时间的变化，古人可据太阳在28宿的位置，推算出一年的季节。至迟在春秋作为一个完整的系统已形成。28宿系统的建立，为日月五星及若干天象发生位置的确定提供了一个统一的和定量化的背景和依据，因为太阳、月亮在恒星之间比其他星球距地球近，故而成为人们最重要的观测对象，在观测日月及四时变化时，自然与28宿相联系，“二十八宿为日月舍，犹地有邮亭，为长吏矣！”（王充：《论衡》。）这使历法制定离不开它，农业生产同样离不开它。
28宿又分四大星区，用动物命名，称四象，即东苍龙、北玄武、西白虎、南朱雀。它把28宿按次序分4组，每组7宿，分别与4个地平方位、4种颜色、4种动物形象相匹配，叫四象，分别是：
东方苍龙（或青龙）：角、亢、氐、房、心、尾、箕7宿，青色，括46个星座，300余颗星，围成的形象似一苍龙。
北方玄武（即龟蛇）：斗、牛、女、虚、危、室、壁7宿，黑色，共65个星座，800余颗星，组成蛇与龟的形象。
西方白虎：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参7宿，白色，共54个星座，700余颗星，组成白虎图案。
南方朱雀：井、鬼、柳、星、张、翼、轸7宿，红色，即赤色的凤凰，与长蛇座口相一致，共42个星座，500多颗星，在南方7宿中央有轩辕及太微众星，是指示南方的主星。
二、传统星占术
星占术是根据天空各类星象的性质、位置及异常变化来占卜预测地球上的自然灾害及人类社会中政治、军事方面的异常事变的学说和技术。其内容包括利用对天、日、月、五星、二十八宿、流星、客星、杂星、彗星等星象的异变的观测来占卜预测人类社会各种异常事变。例如占星术观测一种叫“天裂”的天空现象的变异，这本是一自然现象，但星占给予它不同的解释和意义，“天开见光，流血滂滂。”（《享氏易妖占》。）天开即天裂，流血滂滂，即是流血很多，人世将出现大屠杀和战争。同时星占术不仅观测记载天空星象的异常变化，在预测未来的事变中，还有一套相应的阐释理论。例如“天裂”预示兵变战乱，按星占术理论，就是因为宇宙天地间的阳气不足而阴气太盛的缘故。天、君主属阳气类，而地、大臣属阴气类，阳气不足而阴气太盛，天便会裂，表示君主势弱而被后妃或大臣欺凌。古代人认为天地人为一体，都是在阴阳二气运动变化主宰之下，故而天与人的事变均属于一个道理。
古人对天象的观察之所以表现出异乎寻常的重视，就其起源来说，是为农牧业生产服务的。为了确定生产的季节气候而制定历法，最重要的依据是天象，其次是物候。同时古人认为天地万物有神，而人类对自己命运无法把握，众神对人类活动有主宰力量，由此认为天象的任何变化都预示着祸福凶吉。为预测人事，人们对许多与历法制定无关的天象如日月食、变星、彗星等加倍注意，称之为“天变”。一旦发现“天变”，人们便惊恐不安，要采取许多祭祀禳祓等活动以解除灾难。星占术的思想便是源于原始社会，泛滥于战国秦汉之际的天人感应思想。
春秋战国时，随着星象学的发展，星占术也产生、发展。由于星占是利用奇异天象及日月五星在恒星背景中运行的状况占卜，只有天文知识发展到一定程度星占才可能产生；同时春秋战国时期社会的动荡不安，人们更信天命、星占。司马迁在《史记·天官书》中记述了这一现象：“秦、楚、吴、越，夷狄也，为强伯。田氏篡齐，三家分晋，并为战国。争于攻取，兵鞕起，域邑数屠，因以饥馑病疫焦苦，臣主共忧患，共察讥祥候星尤急。”
星占中，先把恒星命名与地上的皇权制度联系起来，为了配合根据行星、月亮等运动的占卜，又把太阳、月亮及五星视运动所在的范围（即黄带附近），按中国所有的州或诸侯国分为几等份，互相对应起来，这便是分野，有按28宿分配的，有按12次分配的，有按五星分配的。通过分配，天上日月五星的运动就与地上列国的命运相联系。根据日、月、五星在恒星座称上的运行方位确定凶吉。
担任过太史令的司马迁，总结了汉以前的天文资料，在《史记·天官书》中记下558颗星，创造了司马氏星官体系，奠定我国星官命名的基础，同时对五星作了占。
太白（金星）占：太白属西方，主秋，日当庚辛，主杀，以它所在的分野卜所当之国的吉凶。太白星大约一岁行一周天。一个周期，凡出入东西方各5次，共历8年，即2920日，再与“营室”同于清晨出现东方，开始下一周期。始出时距地高，则用兵深入吉，不然凶；距地低，则深入凶，不然吉。用兵应依循太白，太白行得快，军队也当疾行，反之亦然。星有芒角，则军士敢战；星动摇而轻躁；则军队也轻躁，星圆而稳静，则军队也稳静。顺星角所指而行军则吉，反之则凶，星出则出兵，星入则收兵。太白颜色多变，在太白伏行时出兵，则兵有灾殃。太白与列星相犯，则有小战；五星相犯，则有大战。出现于东边为德，行事尚左且顺着太白则吉，出于西边为刑，行事尚右且背太白之行则吉，若反过来则都凶。“亢宿”是天上的外庙，也即是太白庙。太白是大臣，号上公。
岁星（木星）占：为东方木之精，主春，日当甲乙。有失义之国，其惩罚就出于岁星。岁星运动有赢有缩，以它所在的星宿占卜与此星宿分野相应的国：岁星所在星宿分野相应的国家，不可去讨伐，而这个国家可征伐他国。岁星运行有一定的路线和所属星宿，如行至某宿，当居而不居，或虽在却不左右摇动，还有不当离去却离去，以及在那儿与别的星相会，那星宿分野所当国有凶；停留太久，那国定有深厚的德威。若岁星形状各有变异，角的闪动变化大，那所出现国度不可兴事用兵，如与太白相遇，所当国有破败的军队。