漏水转浑天仪的主体是一个球体模型代表天球。球里面有一根铁轴贯穿球心，轴的方向就是天球的方向，也是地球自转轴的方向。轴和球有两个交点，一个是北极（北天极），一个是南极（南天极）。
北极高出地平面成36度角，这正是当时东汉首都洛阳的地理纬度。在球的外表面上刻有二十八星宿和其它恒星。在球面上还有地平圈和子午圈，天球半露在地平圈之上，半隐在地平圈之上。另外还有黄道圈和赤道圈，互成24度的交角。在赤道和黄道上，各列有二十四节气，并从冬至点起，刻分成三百六十五又四分之一度，每度又分四格，太阳每天在黄道上移动一度。
张衡制造的浑天仪是依据浑天原理而制成。其形状是个球形的东西，相当于现在的天球仪。浑天仪分做内外几层，每层都可以转动，中间有个铁轴贯穿球心，轴的方向就是地球自转的方向，轴和球体的接触有两个交点，即天球上的北极和南极。球的一半隐没在地平圈的下面，另一半显露在地平圈上面。在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上还有黄道圈和赤道圈，二者成24度夹角，分列有二十四节气。从冬至点起(古代以冬至作为一年的开始)，把圆分成365?度，每度又细分成四个小格。球体外面有两个圆圈，一个是地平圈，一个是子午圈，外圈圆周长为一丈四尺六寸一分。天轴支架在子午圈上，和地平斜交成36度，就是说北极高出地平36度。这是洛阳地区的北极仰角，也是洛阳地区的地理纬度。这架仪器的构造，几乎囊括了当时所有先进的天文学知识。
也不同于盖天说。古书上记载为"宣夜之学"，通称为"宣夜说"。"宣夜"这个名字很怪，初看不知为何义，历来也无解释，直到清朝末期邹伯奇(1817-1867)才说:"宣劳午夜，斯为谈天家之宣夜乎?"这是一种望文生义的解释，但在没有任何说法的情况下可聊备一说，即宣表示喧嚣达旦，夜就是整个夜里，表示天文学家整夜忙于天文观测，又互相讨论，可见宣夜之学即为有关天文学。《晋书·天文志》说:"宣夜之书亡，惟汉秘书郎郄萌记先师相传云，天了无质，仰而瞻之，高远无极，眼瞀(mào，音冒)精绝，故苍苍然也。譬之旁望远道之黄山而皆青，俯察千仞之深谷而幽黑。夫青非，而黑非有体也。日月众星，自然浮生虚空之中，其行其止皆须气焉。是以七曜(yào，音耀，七曜指日、月及金、木、水、火、土五星)或逝或住，或顺或逆，伏见，浑天仪铸造厂家，进退不同，由乎无所根系，故各异也。故辰极常居其所，而北斗不与众星同没也;摄提、填星皆东行，日行一度;月行十三度。迟疾任情，其无所系著可知矣，若缀附天体，不得尔也
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