浑天仪是浑仪和浑象的总称。浑仪是测量天体球面坐标的一种仪器，而浑象是古代用来演示天象的仪表。它们是我国东汉天文学家张衡所制的。

浑仪模仿肉眼所见的天球形状，把仪器制成多个同心圆环，整体看犹如一个圆球，然后通过可绕中心旋转的窥管观测天体。浑仪的历史悠久，有人认为西汉落下闳、鲜于妄人、耿寿昌都造过圆仪，东汉贾逵、傅安等在圆仪上加黄道环，改称“黄道铜仪”。早期结构如何已没有记载。而最早有详细结构记载的是东晋史官丞南阳孔挺在光初六年，即公元323年所造的两重环铜浑仪，这架仪器由六合仪和四游仪组成。到了唐贞观七年，即公元633年，李淳风增加了三圾仪，把两重环改为三重仪，成为一架比较完备的浑仪，称为“浑天黄道仪”。
唐朝以后所造的浑仪，基本上与李淳风的浑仪相似，只是圆环或零部件有所增减而已。随着浑仪环数的增加，观测时遮蔽的天区愈来愈多，因此，从北宋开始简化浑仪，到了元朝郭守敬则对浑仪进行彻底改革，创制出简仪。
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《清史稿·天文志三》：“自古言天之精者，知日月五星为浑象而已。”我国古代的一种天文仪器，类似现代的天球仪。又称浑天仪。宋 沈括 《梦溪笔谈·象数一》：“浑象，象天之器，以水激之，以水银转之，置于密室，与天行相符，张衡、陆绩所为。” 　　

浑象是另一种古代天文仪器，主要用于象征天球的运动，表演天象的变化，有时也称浑天象或浑天仪，甚至称为浑仪，同用于观测的浑仪互相混淆。 　　

浑象的基本形状是一个大圆球，象征天球，大圆球上布满星辰，画有南北极、黄赤道、恒显圈、恒隐圈、二十八宿、银河等等，另有转动轴以供旋转，还有象征地平的圈（在圆球之外）或框，亦或有象征地体的块（在圆球之内）。由于大圆球的转动带动星辰也转，在地平以上的部分就是可见到的天象了。 　　

西汉末年扬雄所著《法言·重黎》里说：“或问浑天，曰：落下闳营之，鲜于妄人度之，耿中丞象之。”历史上最早记载制造浑象的是耿中丞，即耿寿昌，他是西汉宣帝时的大司农中丞，大概是因为农业生产同天象变化关系密切，他对天文学也有研究。 　　

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他把从浑天说认识到的天球形象化地表现出来，可见浑象的大体形状应该是个大圆球，在球上布列了许多星辰，大圆球的旋转就表演出天象的变化。可惜，耿寿昌的浑象和著作都未能保留下来，我们无从知道它的具体结构。 　　

现在我们能见到的有关浑象的记载要数东汉张衡的《浑天仪图注》为最早了。浑象是一种表演天体视运动的仪器。它把太阳、月亮、二十八宿等天体以及赤道和黄道都绘制在一个圆球面上，能使人不受时间限制，随时了解当时的天象。白天可以看到当时在天空中看不到的星星和月亮，而且位置不差；阴天和夜晚也能看到太阳所在的位置。用它能表演太阳、月亮以及其他星象东升和西落的时刻、方位，还能形象地说明夏天白天长，冬天黑夜长的道理等。 张衡在前人制造浑象的基础上也制作了一架 水运浑天仪 ，实际上就是一个浑象。那是一个大圆球，周长为1丈4尺6寸1分，相当于4分为1 度，周天共365.25度，上面标有二十八宿中外星官、南北二极、黄赤二道，北极周围有恒显圈，南极附近有恒隐圈，还有二十四节气，日、月、五大行星等。利用水力来推动仪器的旋转，速度同天空的周日运动一致，把仪器放在室内，根据它的旋转也能知道室外的天象变化。这是在我国古代历史上一个很著名的创造。 　　

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张衡的仪器当然由于年湮代远而不能见到了，但是张衡浑象的式样已被历代继承下来。

唐代的一行和梁令瓒，宋代苏颂和韩公廉等人，把浑象和自动极时装置结合起来，发展成为世界上最早的天文钟。在此基础上后来还发明了钟表。浑仪和浑象历代都有制造，从汉代以来，成了我国古代观测天象的主要仪器。

南宋史学家李心传于《建炎以来朝野杂记》甲集卷四有以下的记载： 　　

浑天仪，古器也。旧京凡四座，每座约用铜二万斤。至道仪在测验浑仪所，皇祐仪在翰林天文局，熙宁仪在太 史局天文院，元祐仪在合台。绍兴三年，工部员外郎晋陵袁正功献浑仪木样，命有司制之，太史局请折半制 造，计用铜八千四百馀斤。诏工部侍郎提举，後以巡幸不克成。时资州龙水县士人张大橶以木为盖天，言可备 军幕中候验。七年汞，席大光为制置大使，献诸朝。其後，上在容中自作浑仪，然制差小。十四年四月，遂命 有司制之，内侍邵谔领其事，久之乃成。三十二年，以授太史局焉。