中国人历来有敬天的思想，因此把最高统治者称为“天子”。每一时期的皇帝都十分重视天象观测，并做好观测记录。中国是世界上公认的古天文观测资料保存最齐全的国家。
举个例子：1921年，美国科学家把两批相隔12年的蟹状星云照片进行了仔细和反复的比较，发现星云的椭圆形外壳在高速膨胀，速度达到每秒1300千米。1942年，荷兰天文学家奥尔特用数学倒退论证，确认蟹状星云是超新星爆发后形成的。其爆发时间应该是1054年。可是，在西方找不到那时候任何这方面的天文观测资料。后来在中国宋朝司天监的天文观测资料中找到了，这些资料总括起来这样说：“宋至和元年五月己丑”（即1054年7月4日）开始，有“客星”出现在天关（即金牛座ζ星）附近，星的颜色是赤白。在最初的23天，即使在白昼，其光亮度也像太白金星那样亮。直至一年多（643天）后的“嘉祐元年三月辛未”（即1056年4月5日）才消失不见。
一般来说，司天监的官员对“客星”总是坚持会不懈地进行观测，同时做好详细记录了：客星的位置、颜色和亮度变化。这些详细的观测资料虽然大部分已经遗失，但仅是这流传下来的简短记载，已经使西方天文学家肃然起敬。
中国在公元前240年对哈雷彗星就有测记载。从那时候到1986年，哈雷彗星一共回归了30次，中国都有天文观测记载。我们的祖先对各种形态的彗星进行了认真的观测，不仅画出了三尾彗、四尾彗，还似乎窥视到今天用大望远镜也很难见到的彗核，这足以说明中国古代的天象观测十分精细入微。
公元1280年，郭守敬通过三年，两百次的测量，编订的《授时历》采用365.2425日作为一个回归年的长度。这个数值与现今世界上通用的公历值相同。比欧洲的格里高列历早了300年。
中国古代天文不仅对日食、月食有记录，对太阳黑子、星座流星雨等天文现象都有较为详细的记载。
在地理方面的成就有：
西晋时期的裴秀绘制出《禹贡地域图》，他还提出了绘制地图的原则。
北魏时期的地理学家郦道元的《水经注》，全面而系统地介绍了水道流经地区的自然地理和经济地理等诸方面的内容。
唐朝的《大唐西域记》是玄奘西行的实录。历经数年，行程万里，亲历事故和接触的人物不计其数，玄奘在书中把他每走一地所处方位、距离多少里、国体民情、风俗习惯、气候物产、文化历史都写得清清楚楚，
朝初期郑和奉命7次下西洋，不仅在航海活动上达到了当时世界航海事业的顶峰，而且对发展中国与亚洲各国家政治、经济和文化上友好关系，做出了巨大的贡献。把中国人的地理眼光一下拓展到了南亚、西亚、波斯湾，甚至到了非洲东海岸。
明朝的《徐霞客游记》，对石灰岩溶蚀的地貌的观察和记述，早于欧洲约两个世纪。他还还记录了一些地理发现，纠正了前代地理学著作中的一些错误。