“今人不见古时月，今月曾经照古人”，古今中外各民族都曾对头顶上的这片天空，进行过漫长的观测，但随着不同民族自身特有的文化背景，对于空间、时间，乃至于日月星辰都被赋予了不同的意义。因此中国古代天文，除了反应过去的科学发展外，也同时显现出一定程度的文化意涵。
中国自古以农立国，非常在意四季的变化与星辰的运转，因此历代皇帝极为重视天文相关的知识，并长期由皇室、朝廷所把持。尽管古代不似今日般有精细的天文观测器材，但仍发展出多种理论，其中最著名的就是“论天三家”。“论天三家”，为三种关于宇宙和天文观的学说，即盖天说、浑天说与宣夜说。
盖天说认为整个宇宙是天圆地方，《晋书．天文志》曾载：“《周髀（音避）》家云：‘天圆如张盖，地方如棋局。天旁转如推磨而左行，日月右行，随天左转，故日月实东行，而天牵之以西没'”。
《周髀》即中国历史上最早的天文历算著作－《周髀算经》的旧称与简称。《周髀》的“周”，即周代；而“髀”，除了指大腿骨或是大腿骨外，还是古时用来测量日影的表。
根据研究，盖天说最早于西周时就已出现，不过在后世发展中产生不同见解。由于最初设想的圆盖形的天与正方形的大地无法吻合，因此有人提出天与地应不相接，而是像把伞，或是凉亭一样高高悬在大地之上，地的周边有柱子支撑。而《山海经》所载共工怒触不周山、女娲炼石补天的神话，即从此说而来。
另外还有个较晚形成的改良版盖天说，则认为天是球穹状的，而地则像是弯曲盘子状，《晋书．天文志》载：“言天似盖笠，地法覆盘（音盘，同盘子），天地各中高外下”，认为地不是方的，而是像个盘子，才能与天吻合。
浑天说由东汉科学家张衡（78－139年）确立，主张天地如鸡蛋。可惜张衡所注的《浑天仪注》全书已亡佚，今日只能通过《续汉书．律历志》、《晋书．天文志》、《隋书．天文志》等书的注解，才能窥看一二：
“天如鸡子。天体圆如弹丸，地如鸡子中黄，孤居于天内，天大而地小。天表里有水，天之包地，犹壳之裹黄。天地各乘气而立，载水而浮”。浑天说认为恒星都分布、运行于一个天球之上，此观念与现代天文学的天球概念十分接近。
根据学者研究，浑天说最早可能始于战国时期，而“浑天”二字最早出于西汉。浑天说提出后，随即与盖天说展开争论，由于《大戴礼记．曾子天圆》载：“天道曰圆，地道曰方”，故盖天说提出后便获得许多孔儒学者的支持。不过由于天象观测方面，浑天说比盖天说准确很多、且随着历代观测器材日趋精密，凸显盖天说在制订历法会有误差的缺点，但直到清代盖天说仍有许多拥护者。
宣夜说则主张天地无一定形状，日月星辰悬于空中。由于宣夜说相关的书籍很早便亡佚，今只有《晋书．天文志》抄录东汉秘书郎、身兼天文学家郗萌的节录：“天了无质，仰而瞻之，髙远无极，眼瞀精绝，故苍苍然也。譬之旁望远道之黄山而皆靑，俯察千仞之深谷而窈黑，夫靑非真色，而黑非有体也。日月众星，自然浮生虚空之中，其行其止皆须气焉”。
宣夜说认为恒星与银河皆由气体组成，这点与现代天文学说相似。另外与获得儒家思想支持的盖天说不同，宣夜说则是被道家思想影响，其观念可追溯《庄子．逍遥游》，但在实际天文观测上，不如浑天说实用。
今日大众或许对于过去天主教因主张地心说，而迫害许多科学家之事相当熟悉，但可能不知中国过去历史上的盖天说与浑天说之争。而“论天三家”除了展现中国独特的宇宙观，也流露出儒家、道家思想独特之处。
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