在《史记·天官书》中，首先介绍五宫中各星官的名称和位置，接着描述行星的会合现象并占其吉凶，然后是分野和占卜奇异天象，最后比较详细地叙述了西汉以前的天文发展史。《史记·天官书》的基本格局一直沿用到明清时期。
关于天文、占星部分，正史也都单辟一卷，以示重视。这部分在《史记》中叫“天官书”，在《魏书》中叫“天象志”，在《新五代史》中叫“司天考”，其余正史中则称为“天文志”。
在《史记》中专门设立了独立的篇幅记载历法内容，叫做“历书”。从《汉书》到《宋史》，这期间除了《新唐书》外，一律将音律内容与历法内容收并一册，故叫做“律历志”。辽以后，历法内容又恢复独立。
历代有关天象、历法、占星等方面的书籍非常多，但属于官方天文台编制的历法和观测数据，基本上被保存在官修二十五史中。
载于《新唐书·历志》的大衍历，把历法内容分为七个部分，即步气朔术、发敛术、步日躔〔chan缠〕术、步月离术、步晷漏术、步交会术和步五星术。“日行曰躔，月行曰离”(《新唐书·历志》)，日缠月离就是指日月的运行。后代正史都效仿大衍历的编写结构。
