“五宫”如果按照《天官书》的篇名去理解，似乎应该写作“五官”，唐人司马贞在《史记索隐》中早就认为“宫”可能是“官”字的误写，他还辩解说：“天文有五官，官者星官也。星座有尊卑，若人之官曹列位，故日天官。”这种解释其实并不正确。我们知道，由于现象授时的需要和识星的方便，古人逐渐将由恒星组成的各种不同形象的星群加以区分，于是形成了早期的星座，这些星座包含的星数不等，多者达几十颗，少者仅有一颗，而“宫”则与此不同，它既是对星座群的命名，同时又是对星座(星官)的重新划分。譬如在北极所处的中宫之内，却可以包含帝星、太一、大一、阴德、北斗等许多星官。很明显，“宫”与“官”的概念有着根本的区别。
星官是指中国天文学中传统的星座。随着占星术的发展，早期的天文家实际都是占星家。战国以前，中国的传统星官分属三家，其中巫咸是商代的占星权威，另外两家则是战国时代齐国的甘德①和魏国的石申。这三家星官代表了不同的星占流派，如巫咸一派占有大理、女御等星，甘氏一派则有尚书、阴德等星。因此，各家不同的占星对象，实际反映了不同流派对星官作出的扩充。
各家星官的占星记录都有书籍传世，惜皆散佚，仅在唐人瞿昙悉达所着《开元占经》中还留有少量遗文。到西汉时期，司马迁着《史记·天官书》，显然参考了当时尚存的早期天文着作，从而弥补了早期占星家对星官的认识不够完整的缺陷，堪称迄今所见系统地描述全天星官的最早着作。
根据先秦文献的统计，当时的星官约有38个，包括恒星约200余颗。考虑到这些着作都不是天文学专着，因此这个星数显然不能反映当时的实际识星水平。《史记·天官书》中所记星官已达91个，包括恒星500余颗，在此之后，星官数和星数都有明显发展。东汉初年班昭和马续作《汉书·天文志》，将恒星数目增至783颗，而同时期的张衡获得的星数则高达2500颗，大大超过了旧有的着录。但是，由于张衡的着作缺失严重，他制造的浑象也早已亡佚，所以对他所增加的星官的名称和位置都还不清楚。三国时吴人陈卓则将战国以前三家星官的观测结果加以整理，综合编制成一个包括283官1464颗恒星的星表，他的工作经过《晋书·天文志》和隋代《步天歌》的采纳，一直延用到清代。
中国传统星官的命名不仅内容丰富，而且具有天人合一的显着特点。早期的星官命名以象为主，如北斗形如酒斗，毕宿形如猎具，但到晚期，注重表现哲学思想和各种社会关系的倾向却几乎成为建立一套完整星官体系的决定因素。说明这一点莫过于下面这个很好的例子：相传殷高宗武丁托梦，擢奴隶傅说为相，治理天下，使武丁一世达到殷代的鼎盛时期。傅说死后升上天界，庄子说他“乘东维，骑箕尾而比于列星”，箕、尾是东宫苍龙的尾部两宿，可见傅说最后乘龙升天，化作了恒星。这种灵魂升天的思想后来逐渐成为中国星官体系的核心，恒星世界模拟人类社会的组织，被赋予了帝王、百官、人物、土地、建筑、器物、动植物等名称，可以说，人间的以宫廷为中心的各种组织都照样搬到了天上。正是在这样的思想背景下，经过数千年的分合演变，中国的星官体系在战国到三国的五六百年中最终完备而定型。
中国的传统星官以二十八宿最为着名，但在这个体系形成之初，它只作为二十八个独立的星官而存在，后来随着天文学的发展，才在这个基础上将天区进一步划分为二十八个区域，并将赤道南北的星官分别归入其中。与二十八宿相配的“三垣”出现相对较晚，直到隋代《步天歌》，我们才第一次看到古人是如何把北极附近的星官系统地划分为紫微垣、太微垣和天市垣的。三垣就像三座围墙，将恒显圈内的星官统辖其中。从此，中国天文学便以三垣二十八宿体系概括了全天可见星空。
二十八宿的起源与发展中国古人把太阳的周年视运动轨迹称为黄道，同时又把与天球极轴垂直的最大的赤纬圈称为赤道，黄道和赤道附近的两个带状区域内，分布着中国传统的二十八星座，古人叫它二十八宿。
二十八宿与四宫、四象、四季相互配属，具体的分配是：
东宫苍龙主春角亢、氐、房、心、尾、箕北宫玄武主冬斗(南斗)、牛、女、虚、危、室、壁西宫白虎主秋奎、娄、胃、昴、毕、觜、参南宫朱雀主夏井、鬼、柳、星、张、翼、轸古人划分二十八宿并没有采用平均分配天区的做法，因而各宿所辖的度数很不一致，最宽者为井宿，达33度(古度)，最窄者为觜宿，仅占2度(古度)。这个结果直接影响了四宫的辖度。
二十八宿又叫二十八舍、二十八次或二十八星，“星”指星座或星官，而“宿”、“舍”和“次”则含有留宿、旅居的意思，由于汉字“宿”和“舍”的早期写法都像房舍或人在房舍中休息，所以在古人看来，一段段天区也正和地球上沿途分布的驿站一样，应当是为日、月、五星准备的临时住所。这些概念，甚至包括“二十八”这个数字，最初实际都来源于月球在恒星月中的运行位置。我们知道，恒星月是指月球在恒星间运动回到同一位置的周期，它的长度为27．32天，在一个恒星月中，月球每晚在恒星间都有一个旅居的住所，每月共换27或28个住所，这就是二十八宿的本义。中国古人在某一时期内曾经使用过二十七宿，即将室、壁两宿合为一宿，也显示了恒星月的痕迹，因为从理论上讲，日期计算不可能出现半日，所以观测月球在恒星间的运动只能取其整数而为二十八，或舍其余而为二十七。
二十八宿虽然反映了恒星月的周期，但是，记录月球在恒星间的位置变化却不是这个体系建立的最终目的，更重要的是，古人企图通过间接参酌月球在天空中的位置进而推定太阳的位置。《吕氏春秋·圜道》有这样的记载：“月躔二十八宿，轸与角属，圜道也。”《论衡·谈天》更写道：“二十八宿为日月舍，犹地有邮亭，为长吏廨矣。”都把二十八宿视为日月的驿馆。从实际观测的角度讲，二十八宿的创立来源于恒星月的长度，而恒星月的建立则是以古人对某一恒星的观测为基础，因此，考虑月球在天空中的位置实际等于研究月球相对于恒星的位置运动。与此相同，恒星对于古人认识太阳运动也具有同等重要的意义，人们最初可以通过日出或日没前后出现于地平附近的星象，了解太阳在恒星间的相对位置。事实上，这两种彼此独立的观测只需通过对某颗恒星的固定观测便可完成，而并不要求建立复杂的星座体系。但是，假如人们需要进一步了解太阳与月球的相对位置，那么，一个完整的周天星座体系就不可或缺了，这是二十八宿体系区别于简单的恒星观测的症结所在。
根据这个体系，古人可以依月球对于恒星的运动方便地推得太阳的位置，进而使诸如“合朔”一类复杂的天文概念相继产生。作为中国传统的星座体系，二十八宿不仅是恒星观测和历法编算的基础，而且也是记录特殊天象的依据，甚至星图和浑象的绘制都以二十八宿为骨干，因此，二十八宿体系在中国古代天文学中占有突出重要的地位。
二十八宿究竟是依黄道而定还是依赤道而定，历来争论很大，根据传统的看法，中国古人由于对拱极星的重视，因而首先建立了明确的赤道坐标体系，这不仅成为中国天文学的显着特点，而且像二十八宿这样着名的体系也是以此为基础划分的。在我们看来，中国天文学的这一赤道特点至少在某一历史时期被过分夸大了，而人们对黄道的作用却认识得远远不够。赤道坐标系的建立其实并不意味着黄道体系就一定遭到了排斥，如果说天球赤道只是古人想象出的一条垂直于极轴的大圆的话，那么黄道则是实际可见的日行轨道。毫无疑问，这种来源于直观形象的概念显然比那种抽象概念产生得更早。实际情况也是如此，尽管东汉的贾逵被认为首次设计制造了黄道浑仪，但是西汉经学家刘向和唐代天文学家李淳风却主张，黄道概念的出现比贾逵的时代要早得多。印证这一点其实并不困难，中国古老的盖天理论在解释太阳运动时已经运用了完整的黄道思想，显然这一思想具有悠久的历史。或许我们应该这样理解古人对于黄道与赤道的认识背景：这两种观念似乎始终是并存的，原因在于，早期人类熟悉的只能是基于天体周日视运动而导致的黄赤白道混合带，因此这实际可以视为后来黄道与赤道的共同渊薮。
二十八宿中几乎一半的星宿无论如何不能用赤道学说去解释，显然它们是以黄道为准建立的。众所周知，天体位置的长期影响因素以岁差为主，但是，岁差的变量仅表现为天体黄经的增减，天体的黄纬在相当长的时间内都可以考虑为是不变的，换句话说，目前处于黄道上的二十八宿星座，数千年前就是如此，随着时间改变的仅仅是天球赤道上的星座。统计表明，天球黄道或接近黄道的二十八宿星座约为15宿，赤道上的星座则随时代不同而有所增减，在最理想的情况下，星座数可达12宿。二十八宿的这种平分黄赤道带的事实证明，在二十八宿创立的时代，古人恐怕还难以理解黄道与赤道的真正区别，也就是说，无论黄道坐标还是赤道坐标，在当时都还没有最后形成。
二十八宿的建立时代是另一个悬而未决的问题。传统认为，根据早期文献的研究，中国二十八宿体系的创立年代最多只能上溯到公元前八至六世纪。但是，战国初年曾侯乙墓二十八宿漆箱星图的发现，却使这一结论显得过于保守了。日人新城新藏曾经提出，二十八宿体系应该形成于西周初年，理由是西周初年已知从新月的出现逆推朔日，同时在《尚书》和《夏小正》等书中，也出现了二十八宿的个别星名。但是这些论证显然不如他提出的二十八宿体系的创立时间更有意义，因为在某些西周时代的青铜器上，已经发现了系统的二十八宿星名，所以，二十八宿体系的建立年代无疑应该追溯得更早。
竺可桢曾对二十八宿与天球赤道的最佳会合年代做过计算，结果当公元前4500至前2400年间相合的最多，达12宿。假如计人南北赤纬8度间带状区域内的星宿，则多达18至20宿，这其中有些是我们认定的黄道星座。如果将赤道与黄道星座加以区分，那么赤道星座在这段时间内可以全部得到容纳。根据我们的计算，自公元前3500年至前3000年间，赤道星座的位置与赤道符合得最为理想。由于二十八宿部分分布在黄道带，部分分布在赤道带，因此这个时间可以考虑为二十八宿体系建立的理想年代，事实上它反映了二十八宿大致平分于黄赤道带的年代。
中国的二十八宿体系具有十分悠久的历史，这个结论现在可以获得一些新证据的支持，属于公元前四千纪的濮阳西水坡星象图已经具备了北斗和龙虎等重要星象，这些内容及其表现形式简直与曾侯乙墓二十八宿星图完全一致。大家承认，对事物认识的量变阶段总是长期的和缓慢的，但它毕竟是后期发展的基础。因此，尽管我们不能把西水坡星象图看作是二十八宿体系确立后的作品，但是，它至少说明这个体系的起源年代显然要大大早于这个时间。
在二十八宿体系形成的过程中，为适应古人观象授时的需要，最先为人们所认识的应该是后世东西二宫中的若干星象。西水坡星象图提供了这方面的最早物证。用一个最简单的天官体系——中宫、东宫和西宫——的形式去比较它，呈现在我们面前的就恰恰是这样一个体系的雏形。
二十八宿的宿名古义所反映的年代也相当悠久，这主要表现为除东宫星宿之外的其他诸宿，它们的名称与其所处的四象部位多不能相合。同时，二十八宿中某些距离黄赤道较远的亮星也有被黄赤道上的暗星逐渐置换的痕迹，这些都显示了星象经过长期调整的结果。
宿名的来源取决于星座的形象，然而真正认识它的发展历史和演变过程并不容易，就一个体系而言，二十八宿在其形成过程中所经历的各种分合和变化相当复杂，虽然我们可以通过对文献的研究看出一些线索，但是应该承认，早期文献所提供的证据是极不充分的。
所录的二十八宿名称基本上为历代所通用，但是可以看出，《吕氏春秋》和《史记·律书》所录的二十八宿仍然保留了一些差异，如《律书》不用斗而用建星，不用昴、毕、觜、井、鬼、柳，而用留、浊、罚、狼、弧、注等，有的属于星官相同而名称不同，有的甚至星官也完全不同，而且次序也稍有区别。《史记·天官书》似乎还保留了一套与《淮南子》相同的二十八宿名称，虽然它与《律书》同出司马迁之手，但所采录的二十八宿星官却大相径庭，这种现象如果不是同时继承了不同占星流派的理论，至少也是反映了二十八宿体系的早晚变化，其中《律书》的内容可能更早。
天文仪器
在人类开始摆脱利用自然标志物观测研究天体的运动规律的时候，他们已经意识到，借助人工仪器能够提高观测精度，于是各种天文仪器应运而生。显然，天文仪器是天文学发展到一定阶段的必然产物，同时随着各种仪器的不断改良和日臻精密，又促进了天文学水平的不断提高。
中国古代的天文仪器主要可分为三类，最早出现的仪器是表，虽然它的结构简单，但却具有多方面的功能。与表相关的另一类仪器是计时仪器，最后一类独立存在的仪器是观测仪器。
表
古人为研究太阳运动首先创制了表，它是天文仪器中最古老的一种。原始的表是垂直立在平地上的杆子，后来又在表杆底部的北面装上了计算影长的度圭。表的用途主要有四项：一是确定方向，这个设想是通过对太阳投影方向的测定来实现的。二是确定节气，显然这是根据一年中表影的长短变化而完成的。另外两项用途都存在一定的错误和误差，古人最初通过表影在一天中方位的变化测定时刻，但相当粗疏，后来由表衍生而成的，日晷独立发展了这一功能；古人还曾根据不同地点表影的长度测定距离，这个方法在后代逐渐得到了改进。
