是中华文明史上发达极早的知识部门之一。主要的原因是农业早在新石器时代就在社会生产中占据了主导地位，而农业的生产对季节有很强的依赖性，所以，仅从为了确定季节这一点来看，人们就已经绝对地需要天文学。重要的发展有：

一，物候的观察和初始的年岁季节概念。也就是通过观察动植物的生活，活动现象来断定季节的变化。

二：天象物候历。也就是通过天上的星象的变化来断定季节的变化。

三：记日法的发明。物候历是一种粗疏不定的历法。天象物候历虽然有所进步，但仍然有相当的不固定性。记日法的发明什么时代已无从知晓。《史记·五帝本纪》说：「黄帝……迎日推策」。「策」是一种小竹木片。迎来一次的日出，就移动一根竹木片。记日法的发明中，以天干记日法影响最为深远。所谓天干记日法，是用甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸十个字，逐日依次用一个字来标记一天。这个方法后来和地支结合成为干支记日法，它一直延续使用到现代，成为中华文化中一个极有特色的部分。

四：朔望月的观测和阴阳合历。除了太阳之外，月亮是最引起上古前人瞩目的天体。有了记日法之后，月亮的圆缺周期（天文学上称为朔望月）两个朔望月是59天的概念，12个朔望月大体上是354天多，与一个回归年的长度相近。因此古人很容易就得到了一年有12个月的概念。

五：方向确定中的天文知识。也就是依靠对太阳的观侧。起先人们把日出时的方向称为「东」，日落时称为「西」。