渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標的一種儀器，而渾象是古代用來演示天象的儀表。渾儀發(fā)明者是我國漢朝西漢時期的落下閎，漢朝東漢時期偉大的科學家張衡進行改進。中國現(xiàn)存最早的渾天儀制造于明朝，陳列在南京紫金山天文臺。

張衡繼承和發(fā)展了前人的成果，任太史令后，他更加勤奮地“研核陰陽”，終于“妙盡璇璣之正”。元初四年（公元117 年），一件成就空前的銅鑄渾天儀被張衡造了出來。渾天儀主體是幾層均可運轉的圓圈，最外層周長一丈四尺六寸，各層分別刻著內規(guī)、外規(guī)、南極、北極、黃道、赤道、二十四節(jié)氣、二十八列宿、星辰、日、月、五緯等天象。儀上附著兩個漏壺，壺底有孔，滴水推動圓圈，圓圈按著刻度慢慢轉動。于是，各種天文現(xiàn)象便赫然展現(xiàn)在人們眼前。

渾象的構造是一個大圓球上刻畫或鑲嵌星宿、赤道、黃道、恒隱圈、恒顯圈等，類似天球儀。渾儀是一觀測儀器，內有窺管，亦稱望管，用以測定昏、旦和夜半中星及天體的赤道坐標，也能測定天體的黃道經度和地平坐標。渾儀由早期四游儀和赤道環(huán)組成。從漢代到北宋，渾儀增加了黃道環(huán)、地平環(huán)、子午環(huán)、六合儀、白道環(huán)、內赤道環(huán)、赤經環(huán)等；北宋的沈括取消白道環(huán)、改變一些環(huán)的位置；元代郭守敬取消了黃道環(huán)，并把原有的渾儀分為兩個獨立的儀器。