《崇祯历书》由明代徐光启负责,按照他的计划,《崇祯历书》包括五个部分:法原,即天文学理论,天体运动轨道之类;法数,即天文表,天文数据之类;法算,即天文计算中所使用的数学方法,主要是几何学和三角学;法器,即天文仪器;会通,即中西各种度量的换算表。《崇祯历书》的章节安排则按中国古历法的体系,日躔、月离、交食、行星、恒星等。
就内容来看,《崇祯历书》抛弃了中国古历的代数学体系,以西方天文学的框架进行日、月、行星运动的推算。首先建立起一个宇宙结构体系,这是丹麦天文观测家第谷所创立的介乎哥白尼日心说和托勒玫地心说的中间体系。按第谷体系,月亮绕地球运行,五大行星绕太阳运行,太阳又带着五行星绕地球运行,地球居于中心不动。
在日、月、五星各有其绕转轨道的基础上,又建立本轮和均轮系统。天体在均轮上运动,均轮心在本轮上运动,本轮心又在本天上运动,本天心对太阳、月亮来说是地球,对各行星来说是太阳。只要选择各天体的运动速度,就可以组合出日、月的不均匀运动和行星的顺、留、逆等变化,这一套方法在公元前已由古希腊天文学家设计出来,同中国古历传统的代数学方法又是毫无共同之处的。
此外,《崇祯历书》中引入了明确的地球概念,采用经纬度制,周天360度制,一日96刻制,数字的60进位制,赤经坐标从春分点开始分成十二次,每次30度,赤纬坐标从赤道向天极计量共90度;引进黄道和黄极概念,建立黄道坐标系;引入球面和平面三角学,以三角计算代替中国古历中的经验公式和“弧矢割圆术”等等,这一切都同中国古典天文学的体系不同。