隋唐五代时期在天文历算方面取得了卓越的成就。涌现出了一批优秀的天文学家，如刘焯、张胄玄、李淳风、僧一行、傅仁钧等。在天文方面唐设置了太史局（又叫浑天监、司天台等），内置天文博士、历法博士、天文观生、历生等，掌管天文，制定历法等；在算学方面，隋国子寺和唐国子监中均设有算学，内有算学博士、助教及学生，在隋唐的科举考试中也有明算科。此外，隋唐时期一些著名的天文学家，如刘焯、李淳风等也是著名的算学家。当时天文历算方面的成就，突出地表现在浑天仪的改进、子午线的实测、历法的改定和数学的进步等方面。
一、浑天仪的改进
唐初李淳风鉴于当时北魏造的铁浑仪不够精密，因而立意改革，在唐太宗的支持下，于贞观七年（633年），造了一架新型的浑天黄道铜仪，“其制以铜为之，表里三重，下据准基，状如十字，末树鳌足，以张四表焉”[1]。原浑天仪由六合仪和四游仪两重，李淳风再安装一重三辰仪。六合仪是外面的一层，由地平圈、子午圈和赤道圈固定在一起。中国古代把东西、南北、上下六个方向叫做六合。里面能够旋转用来观测的四游环连同窥管，叫做四游仪。这两层之间新加的三辰仪是由3个相交的圆环构成，这三个圆环是表示太阳位置的黄道环，表示月亮位置的白道环，表示恒星位置的赤道环。古代把日、月、星叫做三辰，所以称之为三辰仪。三辰仪可以绕着极轴在六合仪里旋转，而观察用的四游仪又可以在三辰仪里旋转，这样就可直接用来观察日、月、星辰在各轨道上的运动情况。浑天仪用三层，是从李淳风开始的。经过这样的改进，黄道经纬、赤道经纬、地平经纬都能测定。[2]
到唐玄宗开元年间，李淳风的黄道浑仪已亡佚，为了制定新历，僧一行和另一位天文学家梁令瓒一起，制成了铜浑天仪和黄道游仪。
铜浑天仪是在汉朝浑天仪的基础上加以改进制成的，并运用古代漏壶滴水的原理，在仪器上安装了一个齿轮，“注水激轮，令其自转，一日一夜，天转一周”[3]。表现星宿的运动和日升月落。此外，还安装自动报时器，即“立二木人于地平之上，前置钟鼓以侯辰刻，每一刻自然击鼓，每辰则自然撞钟”[4]，设计得非常巧妙。
黄道游仪是在李淳风黄道浑仪的基础上加以改进完成的。黄道游仪由三重环组构成：外面一重是固定不动的，包括地平、子午（南北方向）和卯酉（东西方向）三个环。中间一重是黄道环、赤道环和白道环，它们均可绕极轴转动。里面一重是夹有窥管的四游环，可以灵活地照准任一天体。此外，李淳风曾在黄道环上打了249对孔，令白道环每经约27日移动一对孔，以适应黄白交点沿黄道不断西移的天文观象。对此，僧一行等人分别在黄道环和赤道环上，每隔一度打一个孔，计365个小孔，这除了保留了李淳风的制造理念，还适应了岁差现象。
黄道游仪制好后，僧一行用它重新测定了150余颗恒星的位置；同时还测量了二十八宿距离北极的度数，经过实测，发现与前代数据有明显的差异，这说明恒星不像古人认为的那样，其位置不是永恒不动的，而是在天体中移动的。这一发现，在世界天文学史上也是首次。
二、僧一行与子午线的实测
僧一行除改进浑天仪外，还实测子午线和编订《大衍历》。他是我国古代著名的天文学家。
