中国是天文学发展最早的国家之一，早在史前时代，先民们对寒来暑往，月圆月缺，植物的生长、成熟和动物的活动规律，就积累了一定的知识。最迟在新石器时代早期，中国先民就开始对日、月等天象进行观测。1972年，在河南郑州市大河村仰韶文化遗址出土的彩陶片上，曾发现绘有天文的图案，这些图案有光芒四射的太阳纹和肉眼极难看到的日晕图，有满月和蛾眉月彩绘，还有残存的北斗星象图等，这些图像反映出先民们已积累了相当多的天文知识，并把它们绘制在陶器上。据专家考证，其图案绘于五千年以前。而1963年在山东莒县凌阳河大汶口文化遗址出土的灰色陶尊上，则刻画着太阳与云气的形象图案，陶尊的年代距今大约有4500年。或许在这个时候，人们就根据日的升降、月之圆缺及某星在天空的位置来定方位、定时间、定季节了。当时，除日、月外，人们对红色亮星“大火”相当重视。“大火”，现代天文学称为“天蝎座α星”。传说在中国古帝颛顼时代，就设置“火正”之官，观察大火运行，用以指导农业生产。可以说，天文学在各门自然科学中是产生最早的一门学科。诚如恩格斯所说：“研究自然科学各个部门的顺序的发展，首先是天文学——游牧民族和农业民族为了定季节，就已经绝对需要天文学。”
中国早期天文学在“定季节”的同时，还伴有鲜明的占星术特点和强烈的政治色彩。《周易·彖传》说：“观乎天文，以察时变。”《系辞·上》也说：“天垂象，见吉凶。”这里说的天文就是天象，按中国古代的占星家的理论和学说，宇宙天体与人间社会可相互感应，天象的变化乃是上天对人间祸福的示警。这种独特的文化心理不仅促使统治者垄断一切天文占验，而且使他们不得不辛勤地观测天象，以便寻找天象与人事之间的某种联系。从传说中的黄帝开始，历朝历代都有占星家，这些人几乎都以他们各自的占星术对当时的政治产生过不同程度的影响。