自古以来，中国古代就有对于星象的观察，用以皇帝统治的依据，天象众多，能观察到天象已经非常多了，但是能跟政治上相连的星象，多数就是那么几个，例如日食、星星的观测。
首先是日食。日食在现代看来就是非常科学的三颗星球运行到同一条线上的时候，这时候，太阳的光亮被遮蔽了，太阳就呈现一种黑暗的状态，对于现代人来说就是百年难得一遇的奇观。
但是在古代，日食却被认为是不详的象征，通常是说明政治上的失德，常常会发生水灾、旱灾等一些灾祸，更甚者还会危及到国家的统治，所以常常出现这种现象的时候，司天监的任务就非常重了，需要用一些有相关的依据来减少这种不好的影响，所以北宋在日食的研究中会有很大的进步。
其次是对五颗星星观测。五颗星星是指金星、木星、水星、火星、土星，这是现代比较科学的名字，在古代它们都有符合自己特性的名字，分别是太白、岁星、晨星、荧惑以及镇星，这些名字的偏向就可以看出来哪些就比较好的星象，哪些是比较不好的星象。
五星的研究在中国天文学史上有重要的地位，例如在《开元占经》中有关于五星的记载多达四十二卷之多，这可是一本只有一百多卷的书籍，五星的研究就占了几乎一半，所以五星的星象在北宋的天文学是非常重视的。
