天文學은 本來 人間生活의 必要에서 비롯되었다. 卽, 태양 ·달 ·恒星 等의 週期的인 形象으로부터 季節의 變化와 循環을 알게 되어 農業에 必要한 달曆 을 만드는 일이 特히 帝王(帝王)의 重要한 事業의 하나가 되어 여기에 天文學者들의 頭腦가 利用되었다. 觀象授時 (觀象授時 : 天體現象을 觀測하여 百姓에게 때를 가르친다)란 말이 古來로 임금의 事業으로 알려져 왔던 事實은 歷史의 記錄에서 볼 수 있다. 卽, 天文學者는 太陽과 달의 位置를 觀測하여 달曆을 만들고, 또 東洋에서는 日蝕 (日蝕)李 帝王의 큰 關心을 끌었으므로 그 豫報에 힘쓰기도 하였고, 豫報가 틀리면 天文觀이 問責을 받았다는 記錄이 남아 있는데, 日蝕은 그 當時 國家의 興亡과 關聯된 天體現象으로 믿어졌기 때문이다.

달曆의 製作이나 日蝕 · 月蝕 (月蝕)의 豫報에 使用되었던 古代의 遺跡으로 斟酌되는 것으로는 約 4000年 前의 遺跡으로 알려진 英國의 솔즈베리 平原에 있는 스톤헨지 (Stonehenge)인데, 巨大한 스톤헨지들의 方向은 太陽이나 달의 出沒方向을 나타내고 있다. 달曆의 硏究는 農産物의 收穫과 關係가 있었다. 例를 들면 이집트에서는 나일江의 洪水機가 되면 시리우스별이 새벽에 東쪽 地平線에 떠올랐는데, 이로부터 시리우스의 觀測은 農業에 큰 影響을 미쳤다. 이 觀測으로부터 1年의 길이가 365日임을 일찍이 알게 되어 이집트에서는 太陽曆(太陽曆)李 쓰이게 되었다.

그리스 時代에는 BC 4世紀의 아리스타르코스처럼 地動說(地動說)을 主張하는 天文學者도 있었지만, 特히 2世紀의 프톨레마이오스로 대표되는 天動說(天動說)이 有力한 宇宙觀으로 받아들여졌다. 그는 地球가 宇宙의 中心에 停止하고 있으며, 그 둘레를 태양 ·달 ·行星(行星) ·恒星(恒星)들이 圓을 그리며 돌고 있다고 생각했다. 單純한 圓運動으로 說明되지 않는 行星의 境遇에는, 여러 個의 圓運動을 合成한 復元韻等(複圓運動)을 考案하였는데, 이러한 理論은 《알마게스트：Almagest》(140)라는 冊으로 集大成되었다.

東洋에서는 印度 ·中國 等에서 占星術과 關聯되어 獨特한 宇宙觀이 이루어졌으나, 달曆製作 ·日蝕豫報에 置重된 天文學은 그 後 別로 큰 發展이 없어 후세 淸나라 時代에 이르러 西洋의 近代天文學이 導入되었다. 西洋에서도 中世에 이르러 天文學뿐만 아니라 널리 自然科學의 全般에 걸쳐 硏究의 進展이 없었다. 이 時代에는 그리스時代 天文學의 集約인 《알마게스트》가 아라비아에 傳承되고, 그 後 15世紀에 유럽으로 다시 傳達되었다. 그 後 유럽에서 自然科學의 硏究가 復興되어 16世紀 末에 폴란드의 天文學者 N.코페르니쿠스에 依하여 地動說이 發表되어, 地球는 宇宙의 中心의 자리로부터 追放되어 太陽의 둘레를 도는 하나의 行星으로 格下된 太陽中心의 宇宙觀으로 革新되었으나, 天體의 圓運動의 槪念은 그리스時代의 傳統을 그대로 남기고 있었다.

한便 當時 最大의 觀測天文學者人 덴마크의 T.브라헤는 觀測機械를 整備하여 行星, 特히 火星(火星)의 位置觀測에 從事하여 精密한 많은 觀測資料를 남겼는데, 그의 助手 J.케플러는 1609年에 그 資料를 整理하여 行星의 軌道가 事實은 圓이 아니라 太陽을 焦點으로 하는 楕圓임을 밝히고, 行星의 運動에 關한 세 가지 法則(케플러의 法則)을 發見했다. 같은 무렵에 이탈리아의 갈릴레이는 地動說을 支持하고 直接 만든 望遠鏡으로 木星(木星)의 4個의 衛星을 發見하고, 또 物體의 落下運動의 實驗으로 力學의 法則을 알아냈다. 그 後 87年에 英國의 뉴턴은 케플러의 法則, 갈릴레이의 實驗結果 等을 統一的으로 整理하여 萬有引力의 法則, 運動의 3法則을 發見하여 物理學의 발板이 되는 뉴턴力學을 確立하였다. 뉴턴力學으로 行星 ·달 ·衛星의 運動이 地動說의 立場으로부터 說明할 수 있음이 밝혀지고, 天體力學이 새로 태어난 셈이다.