各个朝代都有专事观测的人。据《史记。天官书》记载：在上古，高辛氏以前有天文官重和黎，尧、舜、禹时期有羲氏与和氏；夏朝有昆吾；商朝有巫咸；周代王室有史佚和苌弘，各诸侯国也都有自己的天文官，他们往往兼有神职，是帝王的特殊顾问。
东汉时期，最高级别的天文官员称作太史令，管辖天文台和明堂两个部门。具体主持天文台工作的是灵台丞，灵台丞手下有四十二个助手，其中十四人观测恒星，二人观测太阳，三人测风向，十二人测晴雨，三人测时间，七人校验钟声，还有一人叫做“舍人”，管一些杂事。总之，分工十分细致。元代以前天文机构的人员配制大体如此。元代的天文机构叫太史院。太史院下设三个局：推算局、测验局和漏刻局，共七十人。
明初的天文机构下设两个分机构：司天监和回回司天监，後来司天监改称钦天监，内设天文、漏刻、大统历和回回历四科，回回历科不管编制回回历法，而是把观测推算结果提供给大统历。回回司天监也改称回回钦天监。在南京也有司天监和回回司天监，作为故都，人员和仪器配制与北京完全相同。
《明史·方伎》还记载了在永乐年间担任钦天监监正的皇甫仲和之事迹：“皇甫仲和，睢州人。精天文推步学。永乐中，成祖北征，仲和与袁忠彻扈从。师至漠北，不见寇，将引还，命仲和占之，言：‘今日未申间，寇当从东南来。王师始却，终必胜。’忠彻对如之。比日中不至，复问，二人对如初。
