在中國古代，人們為了認識星辰和觀測天象，創造了自己的星區劃分體系，把天上的恆星幾個一組，每組合定一個名稱，這樣的恆星組合稱為星官。各個星官所包含的星數多寡不等，少到一個，多到幾十個，所佔的天區範圍也各不相同。其星官數目，據初步統計，在先秦的典籍中記載有約38個星官。《史記·天官書》中記載91個。《漢書·天文志》中記載說：“經星常宿中外官凡一百一十八名，積數七百八十三星。” 張衡所著《靈憲》中雲：“中外之官常名者百有二十四，可名者三百二十，為星兩千五百，而海人之佔未存焉。”
春秋戰國時代，甘德、石申、巫咸等，各自建立了自己的星官體系。到三國時代，吳國的太史令陳卓，綜甘、石、巫三家星官，編撰成283官1464顆恆星的星表，並繪製成星圖（該星表、星圖早已散佚），晉、隋、唐繼承並加以發展，中國的星區劃分體系趨於成熟，此後歷代沿用達千年之久，這其中最重要的星官是三垣、二十八宿。
三垣
三垣即紫微垣、太微垣、天市垣。每垣都是一個比較大的天區，內含若干（小）星官（或稱為星座），據《清會典》所載，甘氏、石氏、巫氏的劃分互有不同。各垣都有東、西兩藩的星，左右環列，其形如牆垣，故曰為“垣”。
紫微垣是三垣的中垣，居於北天中央，所以又稱中宮，或紫微宮。紫微宮即皇宮的意思，各星多數以官名命名。它以北極為中樞，東、西兩藩共十五顆星。兩弓相合，環抱成垣。整個紫微垣據宋皇佑年間的觀測記錄，共合37個星座，附座 2個，正星163顆，增星181顆。它的天區大致相當於現今國際通用的小熊、大熊、天龍、獵犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。
太微垣是三垣的上垣，位居於紫微垣之下的東北方，北斗之南。約佔天區63度範圍，以五帝座為中樞，共含20個星座，正星78顆，增星100顆。它包含室女、後發、獅子等星座的一部分。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名，例如左執法即廷尉，右執法即御史大夫等。
天市垣是三垣的下垣，位居紫微垣之下的東南方向，約佔天空的57度範圍，大致相當於武仙、巨蛇、蛇夫等國際通用星座的一部分，包含19個星官（座），正星87顆，增星173顆。它以帝座為中樞，成屏藩之狀。天市即集貿市場，《晉書·天文志》中雲：“天子率諸侯幸都市也。”故星名多用貨物、星具，經營內容的市場命名，如，《晉書·天文志》雲：帝座“立伺陰陽也”，斛和鬥“立量者也”，斛用以量固體，鬥則用以量液體，列肆“立寶玉之貨”，是專營寶玉的市場，車肆“主眾貨之區”，是商品市場，市樓“市府也，主市價、律度、金錢、珠玉”等。
關於三垣的創始年代，尚無肯定的結論，從典籍來看，紫微垣和天市垣作為星官，首見於輯錄石申所著《石氏星經》的《開元佔經》一書中，而太微垣的名稱始見於唐初的《天象詩》。但是，在《史記·天官書》中已載有和三垣相當的星官名稱。天市垣東、西兩藩的星均用戰國時代的國名命名，亦是三垣創始年代的一個佐證。
二十八宿
二十八宿是中國古代所創星區劃分體系的主要組成部分，古人把沿黃道、赤道附近的星象，劃分成二十八個大小不等的部分，每一部分叫做一宿，合稱二十八宿，又名二十八舍或二十八星。
最初是古人為比較日、月、金、木、水、火、土的運動而選擇的二十八個星官，作為觀測時的標記。“宿”的意思和黃道十二宮的“宮”類似，表示日月五星所在的位置。到了唐代，二十八宿成為二十八個天區的主體，這些天區仍以二十八宿的名稱為名稱，和三垣的情況不同，作為天區，二十八宿主要是為了區劃星官的歸屬。二十八宿從角宿開始，自西向東排列，與日、月視運動的方向相同：
東方七宿為角、亢、氐、房、心、尾、箕，包括四十六個星座，三百餘顆星，組成的形象好似一條蒼龍。不少學者認為，《易經》乾坤“潛龍勿用”、“見龍在田”、“或躍在淵”、“飛龍在天”、“亢龍有悔”，正是描述的蒼龍七宿在春天時的天象。《石氏星經》稱：“角為蒼龍之首，實主春生之權，亦即蒼龍之角也。”《說文》稱“亢人頸也”，因此亢宿是蒼龍的脖子。氐宿又名天根，它是蒼龍的胸。房宿為蒼龍之腹，由於龍為天馬，所以房宿又稱為天駟或馬祖。心宿即大火星。尾宿是蒼龍之尾，按古代分野說（天上的星星各自對應著地上的某一區域），尾宿和箕宿對應著九江口，因此尾宿又名九江，它附近有天江星、魚星、龜星。箕宿也是蒼龍之尾，它附近還有糠星和杵星。
西方七宿為奎、婁、胃、昴、畢、觜、參，計有五十四個星座，七百餘顆星，它們組成了白虎圖案。奎宿由十六顆不太亮的星組成，狀如鞋底，它算是白虎之神的尾巴。婁宿三星，附近有左更、右更、天倉、天大將軍等星座。胃宿三星緊靠在一起，附近有天廩、天船、積屍、積水等星座，看來胃口太小難以消化如此多的食物，有點消化不良。昴宿即著名的昴星團，有關它的神話傳說特別多，昴宿內有捲舌、天讒之星，似乎是禍從口出的意思。畢宿八星，狀如叉爪，古代將網小而柄長者稱為畢，畢星又號稱雨師（箕星為雨伯），又名屏翳、號屏、玄冥（與室宿相同）；中國以畢宿為雨星。觜宿三星幾乎完全靠在一起，實在是櫻桃小口一點點。參宿七星，中間三星排成一排，兩側各有兩顆星，七顆星均很亮，在天空中非常顯眼，它與大火星正好相對，我們今天稱意見不同為意見參商，以及兄弟不和為參商不相見，皆源於此。
南方七宿是井、鬼、柳、星、張、翼、軫，計有四十二個星座，五百多顆星，它的形象是一隻展翅飛翔的朱雀。井宿八星如井，西方稱為雙子，附近有北河、南河（即小犬星座）、積水、水府等星座。鬼宿四星，據說一管積聚馬匹、一管積聚兵士、一管積聚布帛、一管積聚金玉，附近還有天狗、天社、外廚等星座。柳宿八星，狀如垂柳，它是朱雀的口。星宿七星，是朱雀的頸，附近是軒轅十七星。張宿六星為朱雀的嗉子，附近有天廟十四星。翼宿二十二星，算是朱雀的翅膀和尾巴。軫宿四星又名天車，四星居中，旁有左轄、右轄兩星，“車之象也”。
北方七宿為鬥、牛、女、虛、危、室、壁，共六十五個星座，八百餘顆星，它們組成了蛇與龜的形象，故稱為玄武七宿。鬥宿為北方玄武元龜之首，由六顆星組成，狀亦如鬥，一般稱其為南鬥，它與北斗一起掌管著生死大權，又稱為天廟。牛宿六星，狀如牛角。女宿四星，形狀亦象箕。虛宿主星即堯典四星之一的虛星，又名天節，頗有不祥之意，遠古虛星主秋，含有肅殺之象，萬物枯落，實可悲泣也。危宿內有墳墓星座、虛粱、蓋屋星座，亦不祥，反映了古人在深秋臨冬之季節的內心不安。室宿又名玄宮、清廟、玄冥（水神），它的出現告訴人們要加固屋室，以過嚴冬。壁宿與室宿相類，可能含有加固院牆之意。北方玄武星宿地位甚高，北京舊有真武廟（復興門外），即供奉玄武大帝。
此外還有貼近這些星官與它們關係密切的一些星官，如墳墓、離宮、附耳、伐、鉞、積屍、右轄、左轄、長沙、神宮等，分別附屬於房、危、室、畢、參、井、鬼、軫、尾等宿內，稱為輔官或輔座。唐代的二十八宿包括輔官或輔座星在內總共有星183顆。
在實踐中，古人醒悟到，季節的變化和太陽所處的位置有關，星象在四季中出沒早晚的變化，反映著太陽在天空上的運動，但直接測定太陽的位置又難於辦到，於是古人想出了間接辦法，即由月球所處的星象位置去推算太陽所處的位置。月球圍繞地球運轉一週是27日多（恆星月），恰好一天經過一宿。可見，二十八宿的創設是古代天文學史上的一大進步。
英國李約瑟博士在《中國科學技術史》中評論道：“現在無疑已經證實，中國古代的天文學雖然在邏輯性和實用性方面決不遜於埃及、希臘以及較晚的歐洲天文學，然而它卻是以大不相同的思想體系為基礎的。”他又說：“二十八宿的界限一經劃定，不論星群離開赤道的遠近如何，華人都能夠知道它們的準確位置。甚至當星群在地平線以下時，只要觀測和它們聯絡在一起的正在頭頂的拱極星，就可知道了。”
二十八宿創設之後，隨著天文學的發展，它的作用亦不斷擴大，它不僅在觀象授時，制訂曆法方面發揮了重要作用，而且在現代天體測量學形成之前，在推算、測定太陽、月亮、五大行星以及流星、慧星、新星乃至滿天星辰的位置等，無不起了不可替代的作用。它的推算方法是，古人在每一宿中選取一顆星作為定標星，古人稱它做“距星”。某一宿的距星與下鄰宿距星的赤經差，稱做某一宿的赤道距度（簡稱距度），中國古代表述天體位置的兩個量叫去極度和八宿度。“去極度”是指被測星辰與北天極的角距離；“八宿度”是指該天體與它西側相鄰一宿距星的赤經差，這個度量體系就是中國天文學家們建立的赤道座標系統。
四象
古人將全天二十八星宿按東、北、西、南、四個方位劃分為四部分，每一部分包含七個星宿，並根據各部分中的七個星宿組成的形狀，用四種與之相象的動物命名這四個部分，叫做四象或四陸，對應關係如下：
東方七宿如同飛舞在春天夏初夜空的巨龍，故稱為東官蒼龍；
北方七宿似夏末秋初夜空的蛇、龜，故稱北官玄武；
西方七宿猶猛虎越出深秋初冬，稱西官白虎；
南方七宿像寒冬早春出現在天空中的朱雀，故稱南官朱雀。
蒼龍、玄武、白虎、朱雀、統稱為“四象”。
對於四象，中國的不少典籍多有敘述，如《考工記》、《御龍子》、張衡《靈憲》、孔穎達《尚書疏》等，其中以《靈憲》中的敘述最生動，張衡寫道：“蒼龍連蜷於左，白虎猛據於右，朱在奮翼於前，靈龜圈首於後。”
中國典籍中有的稱“四象”為“四維”，如 《史記·天官書》、《石氏星經》、魏人張揖的《博雅》、元黃鎮成的《尚書通考》等，這些記述又互有不同，按《石氏星經》所載，不是四象，而是分為若干小象，且西方、北方都沒有完整的形象，書中寫道：“奎為白虎，婁、胃、昂、虎三子也。畢象虎，觜、參家璘。”又曰：“牛蛇象，女龜象。”《史記·天官書》的記載與《靈憲》所載基本相同，即：蒼龍、朱雀、白虎、玄武分別代表著四季星象。中國天文學家高魯以《史記·天官書》為依據，設計了二十八宿與四象的關係圖，堪為精彩。
就現代國際通用的88星象而言，東方蒼龍大約是佔室女、長蛇、半人馬、牧夫、天秤、天蠍、豺狼、蛇夫等座。北方玄武大約佔人馬、摩揭、寶瓶、飛馬、天鵝、仙女、雙角、鯨魚等座。西方白虎大約佔仙后、白羊、黃仙、金牛、波江、獵戶、天兔等腐。南方朱雀大約佔雙子、御夫、巨蟹、大犬、南船、獅子、長蛇等座。
在中國古代，人們為了認識星辰和觀測天象，創造了自己的星區劃分體系，把天上的恆星幾個一組，每組合定一個名稱，這樣的恆星組合稱為星官。各個星官所包含的星數多寡不等，少到一個，多到幾十個，所佔的天區範圍也各不相同。其星官數目，據初步統計，在先秦的典籍中記載有約38個星官。《史記·天官書》中記載91個。《漢書·天文志》中記載說：“經星常宿中外官凡一百一十八名，積數七百八十三星。” 張衡所著《靈憲》中雲：“中外之官常名者百有二十四，可名者三百二十，為星兩千五百，而海人之佔未存焉。”
春秋戰國時代，甘德、石申、巫咸等，各自建立了自己的星官體系。到三國時代，吳國的太史令陳卓，綜甘、石、巫三家星官，編撰成283官1464顆恆星的星表，並繪製成星圖（該星表、星圖早已散佚），晉、隋、唐繼承並加以發展，中國的星區劃分體系趨於成熟，此後歷代沿用達千年之久，這其中最重要的星官是三垣、二十八宿。
三垣
三垣即紫微垣、太微垣、天市垣。每垣都是一個比較大的天區，內含若干（小）星官（或稱為星座），據《清會典》所載，甘氏、石氏、巫氏的劃分互有不同。各垣都有東、西兩藩的星，左右環列，其形如牆垣，故曰為“垣”。
紫微垣是三垣的中垣，居於北天中央，所以又稱中宮，或紫微宮。紫微宮即皇宮的意思，各星多數以官名命名。它以北極為中樞，東、西兩藩共十五顆星。兩弓相合，環抱成垣。整個紫微垣據宋皇佑年間的觀測記錄，共合37個星座，附座 2個，正星163顆，增星181顆。它的天區大致相當於現今國際通用的小熊、大熊、天龍、獵犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。
太微垣是三垣的上垣，位居於紫微垣之下的東北方，北斗之南。約佔天區63度範圍，以五帝座為中樞，共含20個星座，正星78顆，增星100顆。它包含室女、後發、獅子等星座的一部分。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名，例如左執法即廷尉，右執法即御史大夫等。
天市垣是三垣的下垣，位居紫微垣之下的東南方向，約佔天空的57度範圍，大致相當於武仙、巨蛇、蛇夫等國際通用星座的一部分，包含19個星官（座），正星87顆，增星173顆。它以帝座為中樞，成屏藩之狀。天市即集貿市場，《晉書·天文志》中雲：“天子率諸侯幸都市也。”故星名多用貨物、星具，經營內容的市場命名，如，《晉書·天文志》雲：帝座“立伺陰陽也”，斛和鬥“立量者也”，斛用以量固體，鬥則用以量液體，列肆“立寶玉之貨”，是專營寶玉的市場，車肆“主眾貨之區”，是商品市場，市樓“市府也，主市價、律度、金錢、珠玉”等。
關於三垣的創始年代，尚無肯定的結論，從典籍來看，紫微垣和天市垣作為星官，首見於輯錄石申所著《石氏星經》的《開元佔經》一書中，而太微垣的名稱始見於唐初的《天象詩》。但是，在《史記·天官書》中已載有和三垣相當的星官名稱。天市垣東、西兩藩的星均用戰國時代的國名命名，亦是三垣創始年代的一個佐證。
二十八宿
二十八宿是中國古代所創星區劃分體系的主要組成部分，古人把沿黃道、赤道附近的星象，劃分成二十八個大小不等的部分，每一部分叫做一宿，合稱二十八宿，又名二十八舍或二十八星。
最初是古人為比較日、月、金、木、水、火、土的運動而選擇的二十八個星官，作為觀測時的標記。“宿”的意思和黃道十二宮的“宮”類似，表示日月五星所在的位置。到了唐代，二十八宿成為二十八個天區的主體，這些天區仍以二十八宿的名稱為名稱，和三垣的情況不同，作為天區，二十八宿主要是為了區劃星官的歸屬。二十八宿從角宿開始，自西向東排列，與日、月視運動的方向相同：
東方七宿為角、亢、氐、房、心、尾、箕，包括四十六個星座，三百餘顆星，組成的形象好似一條蒼龍。不少學者認為，《易經》乾坤“潛龍勿用”、“見龍在田”、“或躍在淵”、“飛龍在天”、“亢龍有悔”，正是描述的蒼龍七宿在春天時的天象。《石氏星經》稱：“角為蒼龍之首，實主春生之權，亦即蒼龍之角也。”《說文》稱“亢人頸也”，因此亢宿是蒼龍的脖子。氐宿又名天根，它是蒼龍的胸。房宿為蒼龍之腹，由於龍為天馬，所以房宿又稱為天駟或馬祖。心宿即大火星。尾宿是蒼龍之尾，按古代分野說（天上的星星各自對應著地上的某一區域），尾宿和箕宿對應著九江口，因此尾宿又名九江，它附近有天江星、魚星、龜星。箕宿也是蒼龍之尾，它附近還有糠星和杵星。
西方七宿為奎、婁、胃、昴、畢、觜、參，計有五十四個星座，七百餘顆星，它們組成了白虎圖案。奎宿由十六顆不太亮的星組成，狀如鞋底，它算是白虎之神的尾巴。婁宿三星，附近有左更、右更、天倉、天大將軍等星座。胃宿三星緊靠在一起，附近有天廩、天船、積屍、積水等星座，看來胃口太小難以消化如此多的食物，有點消化不良。昴宿即著名的昴星團，有關它的神話傳說特別多，昴宿內有捲舌、天讒之星，似乎是禍從口出的意思。畢宿八星，狀如叉爪，古代將網小而柄長者稱為畢，畢星又號稱雨師（箕星為雨伯），又名屏翳、號屏、玄冥（與室宿相同）；中國以畢宿為雨星。觜宿三星幾乎完全靠在一起，實在是櫻桃小口一點點。參宿七星，中間三星排成一排，兩側各有兩顆星，七顆星均很亮，在天空中非常顯眼，它與大火星正好相對，我們今天稱意見不同為意見參商，以及兄弟不和為參商不相見，皆源於此。
南方七宿是井、鬼、柳、星、張、翼、軫，計有四十二個星座，五百多顆星，它的形象是一隻展翅飛翔的朱雀。井宿八星如井，西方稱為雙子，附近有北河、南河（即小犬星座）、積水、水府等星座。鬼宿四星，據說一管積聚馬匹、一管積聚兵士、一管積聚布帛、一管積聚金玉，附近還有天狗、天社、外廚等星座。柳宿八星，狀如垂柳，它是朱雀的口。星宿七星，是朱雀的頸，附近是軒轅十七星。張宿六星為朱雀的嗉子，附近有天廟十四星。翼宿二十二星，算是朱雀的翅膀和尾巴。軫宿四星又名天車，四星居中，旁有左轄、右轄兩星，“車之象也”。
北方七宿為鬥、牛、女、虛、危、室、壁，共六十五個星座，八百餘顆星，它們組成了蛇與龜的形象，故稱為玄武七宿。鬥宿為北方玄武元龜之首，由六顆星組成，狀亦如鬥，一般稱其為南鬥，它與北斗一起掌管著生死大權，又稱為天廟。牛宿六星，狀如牛角。女宿四星，形狀亦象箕。虛宿主星即堯典四星之一的虛星，又名天節，頗有不祥之意，遠古虛星主秋，含有肅殺之象，萬物枯落，實可悲泣也。危宿內有墳墓星座、虛粱、蓋屋星座，亦不祥，反映了古人在深秋臨冬之季節的內心不安。室宿又名玄宮、清廟、玄冥（水神），它的出現告訴人們要加固屋室，以過嚴冬。壁宿與室宿相類，可能含有加固院牆之意。北方玄武星宿地位甚高，北京舊有真武廟（復興門外），即供奉玄武大帝。
此外還有貼近這些星官與它們關係密切的一些星官，如墳墓、離宮、附耳、伐、鉞、積屍、右轄、左轄、長沙、神宮等，分別附屬於房、危、室、畢、參、井、鬼、軫、尾等宿內，稱為輔官或輔座。唐代的二十八宿包括輔官或輔座星在內總共有星183顆。
在實踐中，古人醒悟到，季節的變化和太陽所處的位置有關，星象在四季中出沒早晚的變化，反映著太陽在天空上的運動，但直接測定太陽的位置又難於辦到，於是古人想出了間接辦法，即由月球所處的星象位置去推算太陽所處的位置。月球圍繞地球運轉一週是27日多（恆星月），恰好一天經過一宿。可見，二十八宿的創設是古代天文學史上的一大進步。
英國李約瑟博士在《中國科學技術史》中評論道：“現在無疑已經證實，中國古代的天文學雖然在邏輯性和實用性方面決不遜於埃及、希臘以及較晚的歐洲天文學，然而它卻是以大不相同的思想體系為基礎的。”他又說：“二十八宿的界限一經劃定，不論星群離開赤道的遠近如何，華人都能夠知道它們的準確位置。甚至當星群在地平線以下時，只要觀測和它們聯絡在一起的正在頭頂的拱極星，就可知道了。”
二十八宿創設之後，隨著天文學的發展，它的作用亦不斷擴大，它不僅在觀象授時，制訂曆法方面發揮了重要作用，而且在現代天體測量學形成之前，在推算、測定太陽、月亮、五大行星以及流星、慧星、新星乃至滿天星辰的位置等，無不起了不可替代的作用。它的推算方法是，古人在每一宿中選取一顆星作為定標星，古人稱它做“距星”。某一宿的距星與下鄰宿距星的赤經差，稱做某一宿的赤道距度（簡稱距度），中國古代表述天體位置的兩個量叫去極度和八宿度。“去極度”是指被測星辰與北天極的角距離；“八宿度”是指該天體與它西側相鄰一宿距星的赤經差，這個度量體系就是中國天文學家們建立的赤道座標系統。
四象
古人將全天二十八星宿按東、北、西、南、四個方位劃分為四部分，每一部分包含七個星宿，並根據各部分中的七個星宿組成的形狀，用四種與之相象的動物命名這四個部分，叫做四象或四陸，對應關係如下：
東方七宿如同飛舞在春天夏初夜空的巨龍，故稱為東官蒼龍；
北方七宿似夏末秋初夜空的蛇、龜，故稱北官玄武；
西方七宿猶猛虎越出深秋初冬，稱西官白虎；
南方七宿像寒冬早春出現在天空中的朱雀，故稱南官朱雀。
蒼龍、玄武、白虎、朱雀、統稱為“四象”。
對於四象，中國的不少典籍多有敘述，如《考工記》、《御龍子》、張衡《靈憲》、孔穎達《尚書疏》等，其中以《靈憲》中的敘述最生動，張衡寫道：“蒼龍連蜷於左，白虎猛據於右，朱在奮翼於前，靈龜圈首於後。”
中國典籍中有的稱“四象”為“四維”，如 《史記·天官書》、《石氏星經》、魏人張揖的《博雅》、元黃鎮成的《尚書通考》等，這些記述又互有不同，按《石氏星經》所載，不是四象，而是分為若干小象，且西方、北方都沒有完整的形象，書中寫道：“奎為白虎，婁、胃、昂、虎三子也。畢象虎，觜、參家璘。”又曰：“牛蛇象，女龜象。”《史記·天官書》的記載與《靈憲》所載基本相同，即：蒼龍、朱雀、白虎、玄武分別代表著四季星象。中國天文學家高魯以《史記·天官書》為依據，設計了二十八宿與四象的關係圖，堪為精彩。
就現代國際通用的88星象而言，東方蒼龍大約是佔室女、長蛇、半人馬、牧夫、天秤、天蠍、豺狼、蛇夫等座。北方玄武大約佔人馬、摩揭、寶瓶、飛馬、天鵝、仙女、雙角、鯨魚等座。西方白虎大約佔仙后、白羊、黃仙、金牛、波江、獵戶、天兔等腐。南方朱雀大約佔雙子、御夫、巨蟹、大犬、南船、獅子、長蛇等座。