1.天文學的萌芽
遠古時代，我們的祖先在集體狩獵和采集的過程中，就對自然界寒來暑往，月亮的圓缺，晝夜的變化以及野獸出沒的規律和植物成的季節有所認識。由於當時生產力發展水平十分低下，人們隻能靠采集野果和打獵為生，太陽出來了，人們出去采集食物，狩獵或捕魚，當夜幕降臨時就回到住所休息，躲避猛獸的侵襲。“日出而作，日人而息”生動的反映了當時人們對“日”的概念的認識，人們或是采用“迎日推策”記日，即每天迎著朝陽，翻過記日子的竹片；或是采用“結繩記日”，即過一天在繩子上打一個結的方法記日。對“月”的認識也很自然，在茫茫黑夜之中，人們仰望天穹繁星大得多的月亮引起人的注意，這不僅是由於它美麗的外貌，而是因為它有從圓到缺，乃至消失的周而複始的月相變化。這種變化十分有規律，於是人們就把圓圓的滿月到下一次滿月（或者從看不見月亮到下一次看不見月亮）所經曆的時間稱作月，這種大自然掛出的月曆，當然要比結繩記日，迎日推策準確多了。
當人類進入農耕社會以後，人們從生產的實踐中體會到寒來暑往的季節變化與農作物的播種與收獲關係極大，隻有正確掌握季節時令，才能不誤農時，及時耕種，保證豐收。比如，貴州省瑤族隻要聽逋布穀鳥的叫聲，就開始播種，處於原始社會狀態的雲南省拉祜族，一看蒿子花祐就開始翻地，挺僳族則以山頂積雪的變化來確定農時。但由於物候的變化往往受到氣象等異常因素的影響，有時提前，有時滯後，不能十分準確地預告季節的變更，因此單憑植物的枯榮，候鳥的遷徒，動物的蟄伏等物候變化推測時間，確定農時，巳經遠遠不能滿足生產發展的需要。在長期的勞動生產實踐中，古人發稞物候與天象的周期變化有密切的聯係，人們開始注意觀察星象，首先是觀測太陽。
1972年，河南鄭木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，四周用褐彩繪有光芒，據有關專家考證，它繪於5000年以前。
1963年，山東宮縣陵陽河大汶口文化遺址出土的灰色陶尊(通高62厘米，口徑215厘米）上繪有圖案。有人認為這個符號上部的“0”象征太陽，中伺的“象征雲氣，下部的“偽“象征五座山峰，山上的雲氣托出初升的太陽，生動形象地描繪了早晨日出的壯麗景色。在大汶口遺址中央東方有寺崮山，春分時日出的情形就如圖案中所表示的那樣，這一圖案記錄了生活在氏族公社的人們對當時的景物和日出的細微觀察，因此有人認為這個圖案實際上就是最早用來表示日出的象形文字一一“旦”。看來這個陶尊是春分時祭祀日出祈保豐收的禮器，陶尊的年代距今大約有4500年。
考古發掘中人們還發現在一些原始社會的文：遺址中，房屋都有一定的方向，氏族墓地上的墓穴的取向也很一致。這說明當時人們已經開始利用天象觀測來定方向，反映了在新石器時代，由於農業、畜牧業發展的需要，天文學已開始萌芽，並有所發展。
2.觀象授時
隨著人類社會的進步和生產的發展，人們由以觀測物候確定農時的階段，向觀測天象以定農時的觀象授時階段過渡，當進人觀象授時階段，人們就開始有目的地觀察星象了。
在我國古代以觀測紅色亮星“大火”心宿二）為主。據傳說早在距今約4000多年以前的顓頊時代，古人就學會了觀察“大火”星的出沒，決定農時季節，並且專門設置了一個稱作“火正”的官職，負責觀測“大火”星的出沒用以指導農事。據現代天文學理論推算，約在4000年之前的雨水節氣，當太陽剛從西方地平線落下，“大火”星就從東方地平線上升起，此時正是春播的大好季節；當處暑節氣到來時，太陽剛從西方落下，“大火”星就已過南無，向西方流去，在此以後不久，就要轉涼，人們要忙於準備棉衣過冬了。膾炙人口的《詩經》中“七月流火，九月授衣”正是這一情形生動真實的寫照。