（一）三垣二十八星宿
我国古代，人们为了便于观察星象，逐步地将天上的恒星分为若干组，每组恒星被叫做“星官”，每个星官中所包含的星数不等，少的有一两个，多的达几十个，星官所占的天区范围也各不相同。三垣二十八星宿就是其中比较重要的星官，也是我国古代的星空区划系统，这种划分方法一直使用到近代，与现代所说的星座很像。
三垣是指环绕北天极和比较靠近头顶的天空星象，分紫微垣、太微垣和天市垣三个星空区，“垣”就是墙垣的意思，称之为“垣”是由于每个天区都有数量不等的星作为框架，把三个天区范围明显地划分出来，就像我们地面上的围墙一样。
紫微垣居于北天的正中央，又被称为中宫或紫微宫。它以北极为中枢，成屏藩形状，好像两弓相结合，环抱在一起。东藩八星，西藩七星，从南面起分别称为左枢和右枢，中间形状像闭门，称为闾阖门。紫微垣共有三十七个星官，另有两个附座。按照现在的星座来说，紫微垣包括了天龙、猎犬、牧夫、小熊、大熊、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。古代认为紫微宫是天神的正殿，是天帝居住和上朝的宫殿，给人以威严、神圣之感。紫微宫常常出现在文人的作品中，在《孙悟空大闹天宫》中的天宫就是紫微宫。
太微垣是三垣中的上垣，位于紫微垣的东北方，北斗的南方。它主要由十星组成，以五帝为中，成屏藩形状，大体上相当于室女、狮子和后发等星座的一部分。它包含二十个星官。太微是政府的意思，所以其中的星官也多以官名命名，如左执法即廷尉，右执法即御史大夫。东、西藩的星，则使用丞相、次丞相、上将军、次将军等名称。
天市垣是三垣中的下垣，位于紫微垣的东南方，北自七公，南至南海，东自巴蜀，西至吴越，下临房、心、尾、箕四宿。它有十九个星官，以二十二星组成，以帝座为中枢，成屏藩形状。天市即集贸市场。所以天市垣中一些星名用货物、器具、市场的名字来命名。如《晋书·天文志》所载，帝座右边的是“斛”四星和“斗”五星，“斛”是量固体用的，“斗”则是量液体用的。“列肆”二星则代表专营珠宝的市场，“车肆”则象征屠畜市场。
二十八星宿，又名二十八舍、二十八次或二十八星，“星”指星座或星官，而“宿”“舍”与“次”则含有留宿的意思，它把南中天的恒星分为二十八个天区，在古人看来，一段段天区也正如地球周围沿途分布的驿站一样。
古人为了农牧业生产的需要，很早就注意到，季节的变化和太阳所处的位置有密切关系。但是又难以做到直接测定太阳在天空中的位置，而星象在四季中出没时刻的变化，反映太阳在天空中的运动，所以古人想先测定星象的位置，再依此确定太阳的位置。在长期的观测过程中古人发现：满月时太阳与月亮的位置相差180度，而在朔日时，日月位置则恰好重合。古人根据这个规律，想出一个非常巧妙的办法，即每月新月出现时，先规定它相对于某些星象的位置，然后再根据日月关系，推算出朔日时太阳在星空中的位置，这样也就知道了太阳的位置。
这就要求人们必须掌握月亮的运行规律。因为月亮相对于恒星，渐渐地由西向东运动，大约27.33天绕地球一周即一个恒星月。由于月亮大体上是沿着黄道运行的，所以古人就沿黄道、赤道自西向东把周天划分成二十八个大小不等的区域，每一区域叫做一宿，共二十八宿。而月亮正好每晚停留后，又回到初始的地方，所以又称为二十八舍或直接叫做月站。
和三垣的情况不同，二十八宿主要是为了区划星官的归属。在二十八宿中，每一宿都包含了不止一颗的恒星，为了精确测量天体坐标，从每宿中各选定一颗星作为标准，这颗星就叫做这个宿的距星。这样古人就可以根据二十八宿距星的位置来测定恒星的位置。
二十八星宿将沿黄道所分布的一圈星宿划分为四组，又称为四象、四兽、四维、四方神，每组各有七个星宿，从角宿开始，自西向东排列：
东方青龙七宿：角、亢、氐、房、心、尾、箕；
北方玄武七宿：斗、牛、女、虚、危、室、壁；
西方白虎七宿：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；
南方朱雀七宿：井、鬼、柳、星、张、翼、轸。
最初创设二十八宿，是为了判断季节。但随着天文学的发展，其作用也不断扩大。在古代，它在编制历法、划分二十四节气，乃至测算太阳、月亮、五大行星、流星的位置等方面，都起到了极其重要的作用。
（二）四象
“四象”一词最先出自《易·系辞》，“太极生两仪，两仪生四象”，四象即太阳、太阴、少阴、少阳。但古代天文学中“四象”与《易》中的概念完全不同。它指二十八个星宿中东南西北各有七宿，每个七宿联系起来很像一种动物，合起来有四象。
例如，东方有角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿，角像龙角，氐、房像龙身，尾像龙尾，把它们连起来像一条腾空飞跃的龙，因此古人称东方为“青龙”；南方的井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿连起来像一只展翅飞翔的鸟，柳为鸟嘴，星为鸟颈，张为嗉，翼为羽，因此先人称南方为“朱雀”；而北方的斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿，像一只缓缓而行的龟，因位于北方称之为“玄”，因其身上有鳞甲，故称为“武”，合起来称为“玄武”；西方有奎、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿，像一只跃步上前的老虎，称之为“白虎”。这四种动物的形象，称为“四象”，又称“四灵”，分别代表东南西北四个方向。
古人观测星象与今天有所不同，他们并不侧重于单颗星，而是更注重整体上由某些星组成的象，这些星最终被连接起来，形成各种常见的图案。因而天文最初的含义就是天象。所以四象虽然表面上是四组动物的形象，其实只是由众多星象构成的图像而已。
1.青龙
青龙原为古老神话中的东方之神，道教东方七宿星君、四象之一，为二十八宿中的东方七宿，其形像龙，位于东方，属木，色青，总称青龙，又名苍龙。《太上黄箓斋仪》卷四十四称其为“青龙东斗星君”：“角宿天门星君，亢宿庭庭星君，氐宿天府星君，房宿天驷星君，心宿天王星君，尾宿天鸡星君，箕宿天律星君。”《道门通教必用集》卷七记载了它的形象：“东方青龙，角亢之精，吐云郁气，喊雷发声，飞翔八极，周游四冥，来立吾左。”
2.朱雀
朱雀是古老神话中的南方之神，道教南方七宿星君、四象之一，为二十八宿的南方七宿，其形像鸟，属火，色赤，总称朱雀，又叫做“朱鸟”。《太上黄箓斋仪》称“南方朱雀星君”为：“井宿天井星君，鬼宿天匮星君，柳宿天厨星君，星宿天库星君，张宿天秤星君，翼宿天都星君，轸宿天街星君。”它的形象是：“南方朱雀，从禽之长，丹穴化生，碧雷流响，奇彩五色，神仪六象，来导吾前。”
3.玄武
玄武是古代神话中的北方之神，道教北方七宿星君、四象之一，为二十八宿的北方七宿，其形像龟，也有人认为是龟蛇合体，属水，色玄，总称“玄武”。《太上黄箓斋仪》中的记载是：“斗宿天庙星君，牛宿天机星君，女宿天女星君，虚宿天卿星君，危宿天钱星君，室宿天廪星君，壁宿天市星君。”它的形象是：“北方玄武，太阴化生，虚危表质，龟蛇台形，盘游九地，统摄万灵，来从吾右。”
4.白虎
白虎是古老神话中的西方之神，道教西方七宿星君、四象之一，为二十八宿的西方七宿，其形像虎，位于西方，属金，色白，总称白虎。《太上黄箓斋仪》卷四十四称之为“白虎西斗星君”：“奎宿天将星君，娄宿天狱星君，胃宿天仓星君，昴宿天目星君，毕宿天耳星君，觜宿天屏星君，参宿天水星君。”《道门通教必用集》卷七描述其形象为：“西方白虎，上应觜宿，英英素质，肃肃清音，威摄禽兽，啸动山林，来立吾右。”
后来，四象在中国神话中逐渐演变。青龙和白虎在民间故事中降生为人间大将，生生世世互为仇敌，但一直是白虎克青龙，它们最后演变成了道观门神。朱雀几乎在神话中消失了，只有玄武发展成了神话中的九天大神。
（三）占星在东西方的远古时期，由于时代和人们认知水平的局限，普遍存在着对上天的崇拜，因此占星在天文学中占有很大的比重。与西方占星学相比，中国的占星学并不完全根据星座等来预测人的一生命运，它更侧重于把各种奇异天象看做是天对人间祸福吉凶发出的吉兆或警告。因此，中国的占星学多为统治者所利用，在中国古代，拥有沟通天地人神，也即通天的能力，被认为是能够得到王权的象征，如皇帝自称天子，就是上天之子，可以直接与天沟通。而最直接的通天手段，就是占星学。
中国古代的占星学主要有两种类型，一类是“军国占星学”，即专以战争胜负、谷物收成、王朝兴衰等国家大事为占测对象的占星学；另一类则是“生辰占星学”，是根据个人生辰时的天象以占测其人一生的凶吉祸福的占星学。在中国古代，产生并发展运作了两千年以上的占星学体系，正是军国占星学。
古代占星学完全属于官府，是政府设立的天文机构的重要工作内容。古代的天文学家绝大多数是占星家，早期的天文著作也大多带有占星学的因素。现存古代占星书主要有唐代李淳风的《乙巳占》、瞿昙悉达的《开元占经》，北宋王安石重修的《灵台秘苑》以及明代的《观象玩古》。实质上在古代中国的天文学中，占星学占据了最主要的地位，因此天文学的政治、文化功能，在很大程度上也就是占星学的政治、文化功能。
中国占星学诞生于黄帝之时，黄帝通过对天空的观察，在忠臣岐伯的帮助下，确定了阴阳、五行、十方和十二宫的完整体系。传说他在公元前2637年就确定了历法的开端，这种按照由月球确定的月份和重叠的年份周期建立起来的历法是非常准确的，因此一直有效。天宫图与生活的各个方面都密切相关。公元前3世纪，中国哲学家邹衍把这些学说应用到政治方面，断定朝代都受本原（火、土、风和水）的控制，政府应该听从神谕并与天体的规律保持一致，否则政权就会被推翻。
我国古代占星家利用天象变化来占卜人间的吉凶祸福，称作分野。我国古代占星学认为，地上各周郡邦国和天上一定的区域相对应，在该天区发生的天象预兆着各对应地方的吉凶，其所反映的分野大体以十二星次为准。占星学中最基本的信念是“天垂象，见吉凶”—上天显现各种不同的天象以昭示人事的吉凶。但是天下之大，郡国州县繁多，天上出现的天象到底应该预示哪一个区域的吉凶呢？因此必须将天上星空区域与地上的国州地区建立起某种互相对应的法则。这种天地对应的法则称为分野理论。分野大约起源于春秋战国。最早见于《左传》《国语》等书。分野理论首先要确定对天区的划分。在中国古代占星学中，主要使用“三垣二十八宿”与“十二次”两套体系。与三垣二十八宿不同，十二次是对周天进行均匀划分的。前者已在上一节详述，后者略述于此：
十二次常用十二地支来表示，但每一次又有自己的名称，对应如下：
寿星辰、大火卯、析木寅、星纪丑、玄枵子、娵觜亥、降娄戌、大梁酉、实沈申、鹑首未、鹑火午、鹑尾巳。
分野之说中，十二次与二十八宿对应的体系是主流，但还有一些其他体系。比如《乙巳占》卷三引《诗纬·推度灾》中的所谓“国次星野”。
鄘国：天汉之宿。
卫国：天宿斗衡。
王国：天宿箕斗。
郑国：天宿斗衡。
魏国：天宿牵牛。
唐国：天宿奎娄。
秦国：天宿白虎，气生玄武。
陈国：天宿大角。
郐国：天宿招摇。
曹国：天宿张弧。
又如《开元占经》卷六十四引《荆州占》有“正月周，二月徐，三月荆，四月郑，五月晋，六月卫，七月秦，八月宋，九月齐，十月鲁，十一月吴越，十二月燕赵”之说，称为“月所主国”，将月份与地区对应。这些都是主流的分野之说。
分野的理论能够应用在占卜王朝的兴衰上，这对古人来说是很有用的。例如，殷人是《国语》中所记载的高辛氏的两个儿子中的阏伯的后裔。商纣王在位时出现五星聚于房的天象，这是更朝换代的大凶之兆，预示着殷商即将灭亡。而殷人的凶兆也就是周人兴起的吉兆，这五星聚于房，也就成为周取代商建立新王朝的预兆了。又如，刘邦至灞上，预示着秦当灭、刘汉当兴，因为秦建都在咸阳，以雍州之三秦为秦的基地，当天空出现五星聚于东井之时，东井的分野正是雍州秦国，这个大凶之兆正是预示着秦当亡、刘汉当兴。
占星对中国古代的国家大事的确定和执行有着重要的作用，现在的人们甚至难以想象其重要程度。如《汉书·赵充国传》中记载，汉宣帝神爵元年（前61年），老将赵充国受命攻打西羌，不久宣帝又为他增派援兵，催他尽快进对羌开战，诏书中说：
“今五星出东方，中国大利，蛮夷大败。太白出高，用兵深入敢战者吉，弗敢战者凶。将军急装，因天时，诛不义，万下必全，勿复有疑。”
中国古代一直信奉“国之大事，在祀与戎”，对外用兵，是一个国家最重要的大事之一，汉宣帝竟然用“五星出东方”和“太白出高”两天象为理由，命令将军出征。这在今天看来是一件很荒谬的事，但这对古人来说，出征是利用占星得到的上天的指示和命令，如果不顺应天意的话就会遭受苦果。由此可见，占星在古代政治中的地位无可替代。
（四）行星
在广袤的天空中，群星闪耀。其中有五颗星显得十分特别，它们并不像恒星那样固定在星空中不动，而是在不断地移动，这几颗星也就是太阳系中的五大行星—水星、金星、火星、木星和土星。它们在天幕中异常明亮，很早就引起了古人的注意。《诗经》中就有“东有启明，西有长庚”“明星有灿”等描写行星的优美诗句。实际上，行星本身一般不发光，它们是以表面反射太阳光而发亮的。在古代，人们对行星的认识还有哪些呢？这可以从对五大行星的命名中略知一二。
水星是五大行星中距离太阳最近的行星。我国一般将一周天分为十二辰，每辰是30度。在地球上用肉眼观测，水星总在太阳两边30度以内的范围摆动，所以人们把水星称为“辰星”。金星的命名源于它呈青白色，亮度大，十分耀眼，故称之为“太白”，有时在日出或黄昏时分仍然能够在天空中看见它，这种现象被称为“太白昼见”。火星又叫“荧惑”，源于它包红如火，像神火一样飘忽不定。火星离地球近，因而其运动显得十分迅速，光度变化大，运行的形态也是错综复杂。而木星自西向东在恒星间移动，运行一周天需十二年，因此可以用来纪岁，故被称为“岁星”。这五颗星移行一周天大约需要二十八年，每年在二十八星宿的不同位置出现，就像轮流坐镇或填充在二十八星宿中一样，所以又被称为“镇星”或“填星”。
我国早期对行星观测留下的史料并不多，这使我们对西汉以前行星观测的情况知之甚少。但1973年时，在湖南长沙马王堆三号汉墓中出土了一批很有价值的帛书，上面有六千字记述了五大行星的运动，人们将这本书命名为《五星占》，据考证它成书的年代至少在公元前170年以前。《五星占》中详细地记载了金、木、水、火、土等行星运行情况，特别是列举了从秦王嬴政元年（公元前246年）到汉文帝三年（公元前177年）的情况，具有很大的研究价值。
五大行星在恒星背景下的运动轨迹非常复杂，这是由地球、太阳和行星三者的位置关系决定的。我们生活的地球像其他行星一样，沿着椭圆轨道绕太阳运行。而五大行星也按照自己不同的轨道，以不同的速度绕太阳公转，所以从地球上看去，以恒星为参照背景的行星的运动路径就有顺行（自西向东）、逆行（自东向西）等不同的现象。尽管古人不能解释行星为什么这样运动，但他们也并不注重对行星运动规律的掌握。与此相比，古人更重视对行星天象的观测。在中国古代历法和一些重要的占星著作中，关于行星的内容总是占了很大篇幅。
行星的运动曲线虽然复杂多变，但只要坚持长期观测，就不难掌握其运动规律。人们为了描述行星运动时呈现的各种天象，使用了“入”“出”“顺”“逆”“留”“合”“伏”“守”“犯”等等术语。行星在恒星背景下运行一周，会形成一条封闭的曲线。这条曲线有三种特征的天象，分别叫做“顺行”“逆行”和“留”。并且行星在运行一周的过程中，总有一次（木、土、火三星）或两次（金、水二星）进入太阳的光芒中，这就是“伏”；在“伏”这个阶段中有一个时刻行星与太阳二者在黄经上处于相同的位置，这叫做“合”。中国古代历法将“合”作为一个行星运动周期的起点，两次“合”之间的时间间隔叫做一个会合周期。通过长期观测，古人使用求平均值的方法，求得了比较精确的行星会合周期。
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