當我們在夜晚迷失了方向，我們首先會想到，只要看看北斗星在什麼地方，就會知道方向。假如我們像遠古時期的人類那樣，沒有精確的日曆告訴我們今天是何月何日，那該怎樣知道什麼時候是春天，什麼時候是夏天？同樣，也可以依靠觀察恒星來判斷現在是什麼季節，古書上說：「斗柄東指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬」，說的就是以北斗星斗柄的不同指向來判斷四季。
殷商甲骨文中就已經出現了好幾個恒星的名字。中國最古老詩歌總集《詩經》就有「七月流火，九月授衣」字句，意思是說：當在七月份的黃昏看到「大火（心宿二）」向西南方很快落下時，就要準備冬衣了，以便九月份能夠穿上。到了戰國時期，魏國的石申夫就開始測定恒星的位置。漢代形成的《石氏星經》可以說是世界上最早的星表。從唐代到宋元五、六百年的時間中，中國進行了很多次大規模的恒星觀測，並繪製有敦煌星圖，蘇頌星圖、蘇州石刻天文圖等大型星圖，編製了《皇祐星表》、《三垣列舍入宿去極集》等星表。