中國是世界上最早開展研究天文學(xué)的國家之一。出于生產(chǎn)生活的需要,，遠(yuǎn)古時期華夏大地上的先民就已開始了對天文現(xiàn)象的觀察,，經(jīng)過世代的傳承與發(fā)展，逐漸形成了內(nèi)容豐富,、風(fēng)格獨特的天文學(xué)體系,，曾長期在世界上處于領(lǐng)先的地位。中國古代天文學(xué)經(jīng)歷了產(chǎn)生,、發(fā)展,、完善、衰落,，最終融入近現(xiàn)代天文學(xué)的漫長發(fā)展進(jìn)程,。

西周以前，是中國古代天文學(xué)知識開始出現(xiàn)萌芽并初步積累的歷史時期,。出于生產(chǎn)生活的需要,，人們從對星辰隱現(xiàn)、日月運動的觀測中,，逐漸形成了與這些需要密切相關(guān)的年,、月、日等時間長度的概念,，進(jìn)而產(chǎn)生了初始的歷法系統(tǒng),。根據(jù)殷墟等地出土的甲骨文的有關(guān)卜辭，可知商代的歷法是陰陽歷,。

年有平年閏年之分,，平年12個月,，閏年13個月，閏月置于年終,，稱十三月,，這就是年終置閏法。這時的歲首已基本固定,，季節(jié)和月名已基本固定,。但在甲骨卜辭中還偶有十四月甚至十五月的記載，說明這時人們還不能較好地把握年月之間的長度關(guān)系,，對于閏月設(shè)置的多少還沒有規(guī)定,，當(dāng)發(fā)現(xiàn)季節(jié)與月分名相悖時，便加進(jìn)一個閏月加以調(diào)節(jié),，具有隨意性,，這種狀況一直延續(xù)到西周。

殷商已明確使用干支紀(jì)日法,，建立起了逐日無間斷的日期記錄,，從而奠定了較準(zhǔn)確地探求月,、年等更長時間單位的基礎(chǔ),，同時也為歷史年代學(xué)提供了重要的依據(jù)。干支紀(jì)日法順序循環(huán),，幾乎沒有中斷地沿用至今,，成為世界上最長的紀(jì)日方法。

春秋戰(zhàn)國是我國從奴隸社會轉(zhuǎn)向封建社會的大變革時期,。這時生產(chǎn)力得到極大的發(fā)展,，促使了科學(xué)技術(shù)的長足進(jìn)步。也造就了天文歷法技術(shù)的巨大進(jìn)步,。主要表現(xiàn)在對天文現(xiàn)象的觀測與描述由定性向定量的轉(zhuǎn)變,、陰陽歷的定型、關(guān)于宇宙的理論的涌現(xiàn)等等,，這些都為我國古代天文歷法體系的形成奠定了基礎(chǔ),。各諸侯國出于發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及政治上的需要，都極其重視天文歷法的研究,，涌現(xiàn)了一批著名的天文學(xué)家,，如梓慎、卜偃,、甘德,、尹皋、石申等,。曾侯乙墓出土的一只漆箱蓋上面繪有二十八宿的全部名稱,，這是迄今發(fā)現(xiàn)的最早的二十八宿恒星系統(tǒng)的完整記載,。約于公元前六世紀(jì)，人們已對二十八宿各標(biāo)準(zhǔn)星之間的赤道度距進(jìn)行過測量,，其數(shù)值保存在唐《開元占經(jīng)》一書中,。

將恒星按一定的方法進(jìn)行區(qū)劃和命名，在戰(zhàn)國取得了重大進(jìn)展,，其中尤以石申和甘德的貢獻(xiàn)最大,，他們對恒星的區(qū)劃都自成體系。人們對五大行星運動的觀測也有了重大進(jìn)展：一是對五星運動周期的測量,，人們已經(jīng)把行星的恒星周期和會合周期區(qū)別開來,；二是對五星動態(tài)的定量描述，石申和甘德已發(fā)現(xiàn)火星和金星的逆行現(xiàn)象,。

二十四節(jié)氣是我國先民的偉大創(chuàng)造,。起初它只有二至和二分，到戰(zhàn)國時逐漸形成了完備的二十四節(jié)氣體系,。二十四節(jié)氣分別標(biāo)志著太陽在一周年運動中的24個相對固定的位置,，是對太陽周年運動的一種特殊的描述，能較好地反映一年中寒暑,、雨旱,、日照長短等變化的規(guī)律，所以它不但有重要的天文學(xué)意義,，而且對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重大的指導(dǎo)作用,，是我國傳統(tǒng)歷法的重要內(nèi)容之一。

春秋時期,，人們對異常天象的觀測與記錄逐漸增多,，如對彗星、流星雨,、隕石等的首次記錄均在此時期出現(xiàn),。

春秋戰(zhàn)國時期，各諸侯國分別使用黃帝,、顓頊,、夏、殷,、周,、魯六種歷法，合稱古六歷,，它們都是四分歷,。東漢時期的四分歷，通稱古四分歷,，該歷的朔望月長度可由回歸年長度和閏周推得十九年七閏,。古四分歷的出現(xiàn),，標(biāo)志著陰陽歷完成了從不穩(wěn)定的、帶有隨意性的形態(tài)向明確的,、規(guī)整的形態(tài)的過渡,。

秦漢魏晉時期，我國古代天文歷法體系逐漸走向成熟,，在先秦天文歷法系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,，在歷法、儀器制造,、宇宙理論及星圖編制等方面都取得了長足進(jìn)步,。秦代所用的顓頊歷，到西漢初年仍沿用不改,。由于顓頊歷行使已久,，據(jù)該歷法推算的朔望日期與實際產(chǎn)生較大偏差，所以改革歷法勢在必行,。漢武帝元封七年（前104年）詔令改定新歷,。從18家歷法中選出鄧平等人的八十一分律歷為新定歷法，即為太初歷,。太初歷經(jīng)西漢末年劉歆改造,，成三統(tǒng)歷（公元前7年），是我國現(xiàn)存第一部完整的歷法,，對后世歷法影響深遠(yuǎn),。

天文歷法儀器制造方面,，這一時期當(dāng)屬張衡的成就最大,，他發(fā)明了新型計時儀器——補(bǔ)償式漏壺，還發(fā)明了我國第一臺自動天文儀器——水運渾象,。

蓋天說,、渾天說和宣夜說，是我國古代關(guān)于宇宙結(jié)構(gòu)學(xué)說的三個主要流派,，合稱論天三家,，它們都在漢代形成了成熟的學(xué)說。

南北朝隋唐五代時期,，是我國天文歷法體系進(jìn)一步完善的時期,，一系列天文數(shù)據(jù)趨于精確，一批新的天文現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn),，歷法中的數(shù)學(xué)計算方法向嚴(yán)密化和公式化方向進(jìn)步,。祖沖之于公元463年創(chuàng)制大明歷，是我國古代最著名的歷法之一,。把歲差現(xiàn)象首次引入歷法,，是祖沖之的一大貢獻(xiàn),。由于我國古代歷法在計算日月五星的位置時，是以冬至太陽所在恒星間的位置作為基準(zhǔn)點的,，所以歲差概念和數(shù)值的引進(jìn),，就使得這一基準(zhǔn)點的位置得到較好的校正，從而使日月五星位置推算的準(zhǔn)確度得到根本的保證,。大明歷取回歸年長度為365.2428日,，誤差僅46秒。在大明歷中,，祖沖之還第一次明確地指出了交點月（月亮相繼兩次通過同一個黃白交點的時間間隔）的長度值為27.2122日,，誤差僅1秒左右，這些數(shù)據(jù)均已達(dá)到了相當(dāng)高的精度水平,。

唐代名僧一行編制了大衍歷,。大衍歷首創(chuàng)了九服晷漏、九服食差等計算法,。前代各歷法在計算晷漏,、食差時，都僅局限于京畿地區(qū),，其結(jié)果并不適應(yīng)全國其他地區(qū)的實際情況,，所以新算法的提出，就把原先僅適用于京師的歷法,，推廣成為真正的全國性歷法,。

為編制大衍歷的需要，一行和梁令瓚等人共同制作了用于天體位置測量的新儀器——黃道游儀,，還共同制作了用于演示天象和報時的水運渾天儀,，這是對張衡水運渾象的發(fā)展。

一行還主持了子午線長度的實測工作,，在北起鐵勒（今俄羅斯貝加爾湖附近,，約北緯51°）、南至林邑（今越南中部,，約北緯18°）的13個地點,，測量地理緯度、冬夏至和春秋分日影長度,，以及冬夏至?xí)円孤┛涕L度等數(shù)據(jù),，以解決九服晷漏等歷法問題，得出南北相距“大率三百五十一里八十步,，而極差一度”,，即子午線每1°長約131.11公里。雖然這一數(shù)值比現(xiàn)在的測量結(jié)果長約20公里，但它畢竟是世界上第一次對子午線長度的實測工作,，具有劃時代的意義,。

唐代中晚期天文學(xué)家徐昂在其宣明歷中對日食計算做出的重要改進(jìn)，也是這時天文歷法的重大進(jìn)步,。徐昂首創(chuàng)的時差,、氣差和刻差，被合稱為日食三差法,，成為后世歷法遵循的經(jīng)典方法,。

我國古代天文歷法體系到隋唐時期已經(jīng)達(dá)到了完善。宋元時期的發(fā)展,，主要體現(xiàn)在天文觀測儀器,、觀測方法、觀測成果在精度上的提高,，在規(guī)模上的擴(kuò)展,，以及若干計算方法的進(jìn)一步改良、某些宇宙理論的深化等方面,，這些都把我國古代天文歷法體系的發(fā)展推向巔峰,。

由于對天文觀測的重視和對天文觀測精度要求的提高，這一時期的天文儀器不論在數(shù)量,、質(zhì)量以及創(chuàng)新等方面都達(dá)到了前所未有的高度,。宋代制造的渾儀特別多，北宋先后鑄成了五架巨型渾儀,，每架用銅均達(dá)2萬斤左右,。人們對渾儀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，使得測量精度進(jìn)一步提高,。沈括關(guān)于渾儀的改革設(shè)計思想,，到元代經(jīng)郭守敬的努力，出現(xiàn)了簡儀,。

這一時期,，人們對天文數(shù)據(jù)的測算達(dá)到了前所未有的準(zhǔn)確度,。例如對冬至?xí)r刻的測算,，自周琮明天歷（1064年）以后，各歷法的誤差平均為10刻（1刻等于14.4分鐘）左右,，楊忠輔統(tǒng)天歷（1199年）以后各歷法,，誤差降至2刻，到郭守敬授時歷已小于0.5刻,。關(guān)于回歸年長度的測算,，統(tǒng)天歷和授時歷均取365.2425日，其誤差僅約22秒，是為當(dāng)時世界上的最佳數(shù)值,。這一時期,，對于歷法有關(guān)數(shù)據(jù)表格及其計算公式化的工作，在廣度和深度上均大有進(jìn)步,。

北宋時曾進(jìn)行過七次恒星位置觀測工作,，其中有三次是對周天恒星進(jìn)行測量的大規(guī)模活動,，精度比前代均大有提高,。1049—1053年周琮等人的觀測結(jié)果收載于馬端臨《文獻(xiàn)通考》和王安禮等人修訂的《靈臺秘苑》等古籍中，包括有360顆恒星的入宿度和去極度值,，這就是著名的“皇祐星表”,。 1102—1106年姚舜輔等人的觀測結(jié)果中二十八宿距度測量的絕對值平均誤差只有0.15°，達(dá)到了相當(dāng)高的精度,。郭守敬也曾進(jìn)行過大規(guī)模的恒星位置觀測工作,，就二十八宿距度測量誤差而言，比姚舜輔的誤差還小一半,，郭守敬星表都是當(dāng)時世界上最優(yōu)秀的星表之一,。

郭守敬還主持了一次全國的大規(guī)模天文測量工作，全國各地共有27個觀測點,，測量規(guī)模和精確度均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過前人,。郭守敬等人根據(jù)這些高精度測量編制了授時歷，自元至明使用了360余年,，它作為我國古代傳統(tǒng)歷法的巔峰同時也是終結(jié)而載入史冊,。

明清時期，我國古代天文歷法體系漸趨衰落,，近代西方天文學(xué)開始傳入中國,，并與中國傳統(tǒng)天文歷法逐漸交流、融合,。明初統(tǒng)治者對民間天文歷法的研究采取了極其嚴(yán)厲的管制,。自明初到萬歷年間的約二百年中，除了對異常天象的觀測仍在繼續(xù),，個別實用天文學(xué)（如航海天文學(xué)）有所進(jìn)展外,，天文歷法的研究完全陷于停頓狀態(tài)。

明萬歷年間,，禁令開始松弛,，朱載堉、邢云路等人起而對授時歷進(jìn)行較深入的研究,。朱載堉先后制出圣壽萬年歷和黃鐘歷,，在回歸年長度古大今小等問題上較授時歷有所修正。邢云路著有《古今律歷考》，對從古四分歷至授時歷的歷法作了全面的評述,。邢云路還進(jìn)行了萬歷三十六年（1608年）冬至?xí)r刻的實測工作,，進(jìn)而算得回歸年長度值為365.24219日的新值，與理論值之差僅約2秒,，是為我國古代,、也是當(dāng)時世界上的最佳值，這是傳統(tǒng)歷法經(jīng)過近兩百年的停滯發(fā)展后,，又迸發(fā)出的燦爛火花,。

明末清初，正當(dāng)人們漸漸從二百多年的沉寂中醒來,，開始發(fā)掘傳統(tǒng)歷法并有所發(fā)現(xiàn)的時候,，西方近代天文學(xué)知識隨著傳教士的東來開始傳入中國，從此開始了兩種不同體系的天文歷法相互交鋒,、又彼此融合的復(fù)雜過程,。