古人研究天文学还有一个重要目的，就是通过对天象的观察来窥探上天的想法，探知天命，为国家大事提供参考。在古代，每当要打仗或者国家有重要的事情需要决策时，皇帝都要向负责天象观测的太史征求意见，问一问他们当时的天象是否有利于自己的行动。就连老百姓在做一些重要的决定时，也会好好看看“皇历”，希望自己诸事大吉。

古人认为天象的变化中蕴藏着吉凶，人们应该观察清楚。尤其是异常天象，更需小心对待，比如彩虹、彗星这一类少见的天象，很可能是上天在向人表达某种吉凶的征兆。

古代专门有人日复一日、年复一年地密切关注这些异象，并且严肃认真地将异象的名称、具体现象、发生的位置与时间一一记录下来。传说中国最早的天文官羲和，就是因为在发生日食时喝得醉意蒙眬，没有及时进行预报而被革职杀头。

古人不了解日食发生的原因，还以为是天狗把太阳给吃掉了。每当日食发生的时候，人们惊恐万状，纷纷击鼓鸣锣，呼唤天狗把太阳吐出来。月食也令古人不解。夜晚，月亮柔和的光芒被庞大的黑影遮盖，它的光亮被渐渐吞噬。过了一会儿，它又恢复成原来的样子。人们就猜测，月食是因为蟾蜍把月亮给吃掉了。

太阳光耀眼，让观察它的人睁不开眼睛。最初人们采用水盆映照的办法，后来又改用反光能力更好的油盆。到了元代，郭守敬制造了仰仪，观测日食就更方便了。人们记录日食和月食的详细变化和民间习俗，如发生的时间、持续时长、日月被掩盖的面积大小、“拯救”日月所采取的方法等。

人们对于日食的最早记录出现在殷代的一块甲骨上，关于月食的记录，比日食还要更早一些。经过千百年持续的观测、记录和思考，人们发现了日食、月食形成的原因，并尝试着预报。到了唐代，对于日食、月食的预报就比较完善了。

除了日食和月食，古人对于太阳黑子、流星雨、陨石的观察记录也特别多。比如，人们将太阳黑子的形状描写成如桃、李、钱、人、卵、枣、飞燕等。而对于流星雨的记载，可以追溯到公元前2133年。据记载，这场流星雨发生在河南，这是世界上关于流星雨的最早记录。

陨石落到地面的情况常有发生。陨石有两种，一种是铁质的，一种为石质的。在《梦溪笔谈》中，宋代科学家沈括详细记载了一场陨石坠落的情景：治平元年（1064）的常州，上午十点多，天上有隆隆声，很像打雷。一颗几乎和月亮一样大的星星，在东南方出现了。不一会儿，天空中大响一声，星星移到了西南。再响一声，它就掉了下来，落到宜兴县姓许人家的园子里。远近都可以看到耀眼的火光，许家的竹篱笆都被烧尽了。等火熄灭，地上出现了杯子那么大的一个洞。往洞里看，有陨星在其中微微发光，过了好久，星光渐渐暗下来，但还是很热，不能接近它。又过了很久，发现这个洞有三尺多深，从洞中得到一块圆形石头，仍然温热，有拳头那么大，一头要稍微尖一些，颜色像铁，重量也和铁差不多。

为什么会发生日食呢？

当月球运动到太阳和地球中间，且三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时便会发生日食现象。日食可以分为日全食、日偏食和日环食。

关于哈雷彗星的记录，我国也是最早的。这些记录十分准确，也一直延续下来，这在世界上是极为罕见的。

人们利用这些记载，准确地推导出各种基本天文数据，例如年长、月长、日长。通过流星雨和彗星的记录，也可以清楚地了解流星雨和彗星的周期。