《淮南子·天文訓》是記載淮南王劉安及其門客科學研究技術成果的重要文獻。它對于宇宙起源的研究，在我國古代天文學史上占有舉足輕重的地位。在《淮南子》全書構成中，《天文訓》屬于“上考天文”的內容，按其文表述，意在使人“知逆順之變，避忌諱之殃，順時運之應，法五神之常”，最終“有以仰天承順，而不亂其常者也。”縱觀全篇布局，以天文為中心，同時涉及歷法、氣象、音樂、農事等方面知識，內容龐大豐富，處處體現出天人相應的思想，不僅記載了大批寶貴的天文資料，更重要的是，它把天文作為一個獨立部門，并把樂律和計量標準作為附庸，專立一章加以論述，這在中國古文獻記錄中尚屬首次，影響極其深遠。文中列舉了大量觀測實踐案例、運用樸素辯證法思維分析方法、自然科學研究觀點與成果，如“聚集天地之氣，就會變為陰陽。陰陽會合之氣，就成為四季。四季清散之氣，生成萬物”“積陽之熱氣生火，火氣之精者為日”等等，認為陰陽、日月、星辰、水火、四時、萬物皆為自然演進之產物。特別是對“五星”“二十八宿”“八風”等觀測研究與分析，其中對五星行度、運行周期做出比較科學的測定，達到了較高水平。對與自然天象有關的物候、氣象、農事、政事、及反常氣候等均作了記載。文中依據北斗星和日月運行規律，首次完整記載了二十四節氣的名稱和理論依據，對木星運行規律觀測研究，制訂介紹了歲星紀年法和干支紀年法等相關歷法知識。如該文中“淮南元年冬，天一在丙子”之說，表明在西漢初期的淮南國內就已使用干支紀年法。另外，《淮南子》中還記錄有諸如古代歲星紀年、秦代歷法、顓頊歷等重要史料。
《淮南子》繼承古代留傳下來的天文知識，將二十八宿中顯著的星作為標準點(即距星)，按東北西南依次旋轉的方向，定出了它們之間沿赤道相隔的度數(即距度)。《天文訓》說：“星分度：角十二，亢九，氐十五……張、翼各十八，軫十七，凡二十八宿也。”這與后來漢武帝太初元年(公元前104年)改歷后頒布的《太初歷》相比，除個別星名有出入外，兩者距度相一致。這一系統奠定的二十八宿位置基礎，一直為后代天文歷法家沿用。
在我國，現行農歷仍在普遍使用的二十四節氣制，倘若追溯其歷史，目前在現存古籍中，以《天文訓》記載的最早最完整最系統。《天文訓》論述了該系統的劃分、排序及計算方法，如“(太陽)日行一度，十五日為一節，以生二十四時之變”，并給出了全部名稱和排列次序，同時列出了各節氣時的北斗所指方位。對照比較這一節氣系統的古今使用方式，僅有個別名稱小有變動，幾乎完全一致，足見其對中國歷法系統產生的影響極其深遠。
《天文訓》第一次詳細記載了用圭表(表，即一定長度的木桿)測向方法，表明了古代測向技術的進步。更重要的是，它同時明確出正朝夕、知東西、辨南北、明高下的方法，首次記載了用圭表測量天地東西和南北的“廣袤之數”以及“天之高”的新方法。其中計算得出的“千里影差一寸”結論非常重要。一是它在古代天文學中是一個重要的測量“常數”，盡管從今人的角度來看，其有一定的不足和差誤；二是測量中所用幾何方法實際就是中國古代數學中著名的“重差術”。從現有文獻來看，《天文訓》關于這種方法的記載也是中國歷史上最早的。
在古代，人們敬畏上天，敬畏自然，敬畏一些天體氣候現象，很大程度是因對自然科學知識認知的貧乏，諸如對電閃雷鳴、狂風暴雨等強烈天氣現象成因的不解及其危害的驚恐。此類問題引起淮南王劉安及其門客們的高度關注，他們認為這與無知有關，所謂“弗知者驚，知者不怪”。為此，首次用元氣學說對風雨雷電等天氣現象成因從客觀上予以理論解釋。《天文訓》說：“天地之偏氣，怒者為風；天地之合氣，和者為雨。陰陽相薄(迫)，感而為雷，激而為霆，亂而為霧。陽氣勝則散而為雨露，陰氣勝則凝而為霜雪”，而且“物之所為，出于不意”，即不存在神的目的性。在當時的科學認知水平上，能得出這樣理性看法，難能可貴。(程晉倉)
