當人類還處於原始社會時期，就注意到天象於周圍環境的變化關係，日升日落，月缺月落，寒來暑往，星轉鬥移，形成了人們最初的日、月、季節、年的時間概念，並由此開始了對天的觀測。古代自然哲學家們對宇宙問題的探討，大多是在大地和天空的相互關係問題上。隨著科學的發展，後來又進入到地球和太陽之間的關係上。

在英國倫敦西南100多千米的索巨石陣又稱索爾茲伯里石環、環狀列石、太陽神廟、史前石桌、斯通亨治石欄、斯托肯立石圈等名，是歐洲著名的史前時代文化神廟遺址，位於英格蘭威爾特郡索爾茲伯里平原，約建於公元前4000～2000年（2008年3月至4月，英國考古學家研究發現，巨石陣的比較準確的建造年代在公元前2300年左右）的索爾茲伯里平原上，一些巍峨巨石呈環形屹立在綠色的曠野間，這就是英倫三島最著名、最神秘的史前遺蹟—巨石陣。

中國古代天文學中有豐富的關於宇宙結構的設想。遠在人類社會的早期，中國古代就逐漸形成“天圓如張蓋、地方如棋局”的樸素的直觀見解。到了3000年前的西周時代，又逐漸形成了“蓋天說”。蓋天說認為，大地不是平整方形，而是拱形，天空如一個斗笠，大地猶如一個倒扣的盤子。戰國時代的屍佼在《屍子》一書中對宇宙概念明確寫道：“四方上下曰宇，往古來今曰宙。”意思是：宇表示東南西北上下六個方向，即表示空間。宙表示過去、現在和將來，即表示時間。

東漢著名天文學家張衡在《渾天儀圖注》一書中載有:“渾天如雞子。天體圓如彈丸，地如雞中黃”，孤居於內，天大而地小，天表裡有水，天之包地，猶殼之裹黃。 ”這裡描述的是渾天學說。這個學說最大的成就就是肯定了大地是球形的，同時大地是懸在空間的球體。

古代各民族都有自己對宇宙的認識和想象。它們帶有深刻的民族特點。比如，古代埃及人認為大地是漂浮在水上的；古希臘人則認為大地下有支柱支撐著；古印度想像大地是馱在大象背上的； 。。。。。。公元2世紀，古希臘天文學家托勒密在總結前人對宇宙認識的基礎上，提出“地球中心說”的宇宙模式。1543年，波蘭天文學家又建立了“太陽中心說”的宇宙模式。到了17世紀，牛頓的萬有引力定律，奠定了經典的宇宙學基礎。