占星术著作中有大量关于恒星位置测量、星图绘制、奇异天象的观测等资料，在天文学史上占有重要地位。我国最早的占星术著作是战国时甘德的《天文星占》和石申的《天文》，后人合称《甘石星经》。1973年，长沙马王堆汉墓中出土了《五星占》和《天文气象杂占》。《五星占》给出了从秦始皇元年(公元前246年)到汉文帝三年(公元前177年)的70年间，木星、土星和金星的位置表和它们在一个会合周期的动态表。《天文气象杂占》中最令现代天文学史家感兴趣的是29幅彗星图。图中详细绘出了彗头和彗尾的形状，并在图下注出了相应的名称，共计18种。这是世界上最早的彗星图文资料。西汉时，中国传统星占术的大厦已告建成，著作数目空前，仅《汉书·艺文志》就列有21家，450卷，还不包括前面提到的出土的星占著作。东汉以后，占星术进一步发展，《隋书·经籍志》中所列的星占著作已达80余家，670多卷。从唐代开始，又出现了《乙巳占》、《开元占经》、《景祐乾象新书》、《乾象通鉴》等大型星占著作，至于小型著作更是不计其数。这些著作的共同特点是收集了大量前人和当时的天文资料，尤其是关于星座位置、天象记录等方面有极高价值。如唐李淳风的《乙巳占》中保存了他的《历象志》和《乙巳元历》两部已佚著作中的许多内容，唐宋之间的《观象玩占》中的一幅全天盖天式星图反映了唐末星图水平及星官制度，北周庾季才编、北宋王安礼重修的《灵台秘苑》保存了北宋皇祐年间(公元1049—1054年)恒星测量时编制的一份星表，北宋杨惟德的《景祐乾象新书》及南宋李季的《乾象通鉴》中为我们保存了景祐年间(公元1034—1038年)杨惟德对周天恒星位置的测量结果，成为探讨宋代恒星观测水平不可缺少的文献。然而最著名、保存资料最丰富的星占著作要数《开元占经》了。
除卷一○三至一一○之外，《开元占经》自卷三后都是星占内容，集中汇编了汉代以来的各家星占著作，依天占、地占、日占、月占、五星占、恒星占、流客彗孛〔bei倍〕占、云气占、气候占、草木鸟兽及人鬼器物占等项，分类叙述。这不仅为我们探讨星占这一古老文化现象提供了丰富的素材，也为我们了解古人对各种天象的观测情况提供了必要的帮助。例如，书中卷九中就有汉代京房用水盆法观测日食的记录，还提到他所描述的在日全食时看到的白云从日面边缘向四外“冲出”的现象，这实际上是射线状日冕的观测记录。
与全书大部分内容相异，在《开元占经》卷一○三至一一○中，几乎没有星占内容。其中卷一○三介绍了唐初天文学家李淳风编定的《麟德历》。这部历法继承了隋朝天文学家刘焯《皇极历》的成就，并在天文数据和有关的数学计算方面又有许多进步，是我国历法史上的一部重要作品。关于《麟德历》，《旧唐书》和《新唐书》中都有记述，但是错误很多且互有差异。《开元占经》编撰时，《麟德历》正在行用，因此它的记载对于研究《麟德历》自然有更大的参考价值。
唐代是一个气魄宏大的时代，中外文化交流十分频繁，《开元占经》就为我们保留了中印天文学交流的一些史料。书中的卷一○四辑录了瞿昙悉达编译的印度历法《九执历》。印度天文学曾经受到希腊天文学的影响，其系统与我国古代天文学有很大差异。从历法中的天文数据来看，《九执历》比我国当时的历法略显粗疏，但有的天文学的概念和计算方法却是比较先进的，很值得我们借鉴。书中关于《九执历》的内容，不但为研究古代中印文化交流提供了珍贵资料，同时也为研究印度天文学史提供了一份难得的历史文献。
《开元占经》，全称为《大唐开元占经》，共120卷，是印度裔天文学家瞿昙悉达奉命在唐朝开元年间领导太史监的工作人员集体编写的。书成后，作为皇家秘本，一直深锁宫闱，很少流传。其后历经苍桑，几乎到了失传的地步。明神宗万历四十四年(公元1616年)，安徽歙〔she社〕县一个叫程明善的人，在整修一尊佛像时，意外地在佛像腹中发现了《开元占经》的抄本。一时人们纷纷传抄，该书才得以流传。现在传世最广的刊本是清朝道光年间的恒德堂刻本。《开元占经》也曾东渡日本，在日本有此书的古抄本。
大规模的天文观测活动，为我们留下了丰富的天文观测资料，其中既有正常天象的记录，又有异常天象的记录。二十四史的有关篇章专门收集天象记录，其他史书以及地方史志也都收集了有关的古代天象资料。据统计，古代文献中记有日食约1000次，月食900多次，太阳黑子约100次，彗星500多次，流星雨约180次，新星和超新星约90次，五星联珠10多次。此外，还有极光、黄道光、变光星、变色星及怪星的记事。这些天象记录以其丰富、系统和延续时间长在科学上显示出重要价值。
《甘石星经》是我国最早的星占著作，但早已失传。然而在《开元占经》中我们可以见到大量的引文和辑录，其中包括一份《石氏星表》。这份星表记录了121颗恒星的位置，是世界上最早的星表之一，比古希腊的依巴古星表和古罗马托勒密星表都要早。《石氏星表》对恒星位置的描述，采用了赤道坐标，这说明我国至迟在战国时代就已经在天文观测上应用了比较先进的赤道坐标系统。书中卷二十三摘有甘德对木星的一段论述，说木星“有小赤星附于其侧，是谓同盟”。据科学工作者研究认定，这颗附在木星边上的小赤星，正是木星卫星中最亮的一颗——木卫二。在欧洲，直到伽利略发明望远镜之后，才观测到这颗木星卫星，比中国晚了将近2000年。
对现代学者来说，《开元占经》相当于一座巨大的历史文献宝库。该书在撰写过程中，采用的古代文献达300多种，其中许多都已失传。据统计，书中辑录和摘引现已失传的古代天文和星占著作77种，纬书82种。《开元占经》虽然是一部占星术的著作，但它所包括的内容却大大超出了星占所需要的范围，其丰富程度远胜于其他同类古籍。
星官，是中国古代的一种恒星命名形式，一个星官是一个恒星组合，其中星数多寡不等。中国古代的天文学家分为许多流派，许多流派都有自己的星官体系，它们之间有同也有异。三国时，吴太史令陈卓把古代主要的三家星官体系——甘氏(甘德)、石氏(石申)、巫咸，并同存异，综合为由283个星官组成，包含1464颗星的完整体系。这个体系被后世接受，成为中国传统的恒星命名系统。但是，由于陈卓的综合成功，反倒使三家星官的原貌逐渐不为世人所知。在《开元占经》的卷一○六至卷一一○中，有“二十八宿星座古今同异”、“石氏中官星座古今同异”、“甘氏中官古今同异”、“甘氏外官”、“巫咸中官”等内容，依次列出了二十八宿距度的古今同异以及三家星官位置的古今异同。这样，联系前面卷六十九到卷七十一中甘氏及巫咸中、外官星占的有关内容，使我们对三家星官的原貌有了一个大致的了解。中国古代大量的天象记录常以星官作为天文事件发生地点的参照坐标，因此，对星名和星官演变的研究，不仅有史学上的价值，而且也为有关的现代天文学家所关注。
《开元占经》在头两卷“天地名体”篇中，集中辑录了自汉代以来，各家对天地结构问题的讨论。其中有些内容，如后秦姜岌的《浑天论答难》、梁武帝在长春殿召集群臣讨论天地结构问题的记录、南朝祖暅〔geng更〕对姜岌的批判等，均仅见于此书。而祖暅的《浑天论》、陆绩的《浑天象说》等，也比《晋书·天文志》、《隋书·天文志》中的记载更详细。另外，卷二关于地动说的一段讨论也为我们了解传统的以地动解释某些天象的地动说的内容、流传及发展情况提供了重要线索。
古代中国以农立国。观测天象，掌握季节变化，对农业生产有着极其重要的作用。传说在颛顼时就有了“火正”的官，专门负责观察“大火”(心宿二)的出没来指导农业生产。《诗经》中《七月》一诗的首句便是：“七月流火，九月授衣。”人们根据天象知道，不久天气就要转凉，该准备冬衣了。观测天象还和统治者的政治活动紧密相联。在古代，人们的认识水平低，常常把天象和人类的吉凶祸福联系起来，当出现日食、月食、彗星、陨星等现象时，它们便被看作上天的震怒和对人类的惩罚或警告。从这种迷信思想出发，古人希望从天象的显示中，预知吉凶，于是产生了占星术。占星术将天象和人事对立起来，认为天象的变化不仅预示着人间的福祸，而且关系着王朝的兴替。由于上述两方面的原因，所以天象观测就成了官方必须坚持的日常活动，造成了中国古代天文学的官办性质。官府巨大的财力和物力的支持，客观上有利于天文学的发展。
