渾天儀是渾儀和渾象的總稱。渾儀是測量天體球面坐標(biāo)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(shí)期的落下閎，漢朝東漢時(shí)期偉大的科學(xué)家張衡進(jìn)行改進(jìn)。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(tái)。

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(yùn)轉(zhuǎn)的圓圈，最外層周長一丈四尺六寸，各層分別刻著內(nèi)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(gè)漏壺，壺底有孔，滴水推動(dòng)圓圈，圓圈按著刻度慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)。于是，各種天文現(xiàn)象便赫然展現(xiàn)在人們眼前。

渾象的構(gòu)造是一個(gè)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(nèi)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(biāo)，也能測定天體的黃道經(jīng)度和地平坐標(biāo)。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(nèi)赤道環(huán)、赤經(jīng)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(gè)獨(dú)立的儀器。