据《晋书·天文志》记载，汉代以来，中国关于宇宙结构的理论，共有三家六说，即：盖天说、宣夜说、浑天说，另外还有虞喜的安天说、虞耸的穹天说、姚信的昕天说。

其中，盖天说认为天是体，是一个旋转的圆盖子。即天像一个圆盖子，但其形状、位置说法而各异。有以天圆像车盖，地方像棋盘。如《周髀算经》的说法：

环矩以为圆，合矩以为方。方属地，圆属天，天圆地方。

另一种说法认为：天像盖笠，地法覆盘。这是说，天是圆形的盖子，像个圆顶的斗笠，地像个翻过来的圆盘子。

第三种说法，则认为：

天之居若倚盖。这是说，天像一个斜倚着的盖子。

以上盖天说的三种说法，区别在于：前两说认为天地是平行的，而第三说则认为天倾斜倚于地。三者的分歧说明盖天说并未统一，亦不严密。对此，王充曾经指出，天盖如依倚于地，便不能旋转，只有树起来，才有可能旋转。这是有一定道理的。

宣夜说是建立在元气学说的基础上的宇宙结构理论。就理论本身来说，它打破了有形质的固体“天球”理论，而代之以气体理论。对此，《晋书·天文志》这样记载：

天了无质，……日月众星，自然浮生虚空之中，其行其止皆须气焉。是以七曜或逝或往，或顺或逆，伏见无常，进退不同，由乎无所根系，故各异也。这段话的意思是说，宇宙中充满了“气”，日月星辰依气而飘浮运动。它们各有自己的运行规律，而不受天壳的限制，否定了有一个缀附星辰的“天球”。但由于宣夜说没有探讨太阳和月亮运行的规律，没有研究地球和日、月、太空的关系，从观测天文、修订历法这个意义上说，没有一个可作参照系的坐标，而没有浑天说影响深远。

浑天说认为天是一个浑圆的壳，像鸡蛋，如《浑天仪》所说：浑浑苍天如鸡子，天体圆如弹丸，地如蛋中黄，孤居于内。天大而地小。天表裹有水，天包地如蛋壳裹蛋黄。天地各乘气而立，载水而浮。这种宇宙结构就如同《天文志》所言：

若天果如浑者，则天之出入行于水中，为的然矣。故黄帝书曰：“天在地外，水在天外，水浮天而载地者也。”天从地东面的水里出来，经上空转到西边，又进入水中，然后再从地底下穿水而出，又从东边出来。

浑天说有其合理的成分。从理论体系上说，它认为地浮在水上，好比鸡蛋中的蛋黄，浮在中央，被水所载。这样，地便有动的可能性。浑天说蕴含着地动思想。盖天说认为地无限犬，不可动。宣夜说则未言及地。不论是盖天说还是浑天说，都是人们直观的观察，是以人的感官所能感觉到的现象为依据的，因此具有很大的局限性。如浑天说虽然具有“地动”的合理性，但对天球如何从地下通过，没有作出合理的解释，引起王充等人的反对。宣夜说虽与盖天说、浑天说不同，但也未能脱离直观性。

这几种宇宙结构论以及它们之间的争论，一直延续下来。宋代张载根据当时自然科学的发展和宣夜说的启发，回答了王充所提出“天何得能在水中行？”的问题。他认为地球不是浮在水面而是浮在气中。

地在气中，虽顺天左旋，其所系辰象随之。地有升降，日有修短。地虽凝聚不散之物，然二气升降其间，相从而不已也。张载这些话的意思是说，地在气中悬浮，并不停地运动着。当地顺天左转时，其他星辰亦随之向左旋转运动。张载的这种宇宙结构理论，是浑天说和宣夜说的结合。

在张载这种宇宙结构理论基础上，朱熹提出了他的宇宙结构学说。即：但天之形，圆如弹丸，朝夜运转。其南北两端，后高前下，乃其枢轴不动之处。黄帝问干岐伯曰：“地有恁乎？”岐伯曰：“大气举之。”亦谓此也。

朱熹的意思是：天圆如弹丸，与浑天说的天如鸡子相似，而非拱形的盖子。地不是如浑天说所言浮在水中，而是如宣夜说相似，在气之中。然而，中国古代的气，是以气体为模型来进行思维的。它与古希腊罗马以固体为模型来思维大异其趣。固体有不可入性，而气体有可入性；固体可以作为另一物质的浮载体而使其不下坠，气体在古人看来是不能作为另一物质的载体的。既然如此，气如何举地而不使之下坠呢？这个问题在朱熹之前一直没有得到完满解决。朱熹首次将“气”想象为不断运动的物体，处于气中的地也在不停地运动。运动便产生出一种托举地的能量，足以使地不下坠。朱熹是这样阐述他这一观点的：(www.daowen.com)

地则气之渣滓，聚成形质者，但以其束于劲凤旋转之中，故得以儿然浮空，甚久而不坠耳。这就是讲，地是由气凝聚成的形质，它被束缚于如疾风旋转般的气中。这样，地被运动着的气托举起来。可见，朱熹将整个宇宙设想为动态结构，而非静态结构。这是朱熹超越前人的地方。

朱熹这种宇宙结构理论，也是对盖天说、浑天说和宣夜说的改造、继承。

对于盖天说，朱熹首先指出这种学说的内在矛盾：如将盖天说作一模型，则像个雨伞，不知如何与地附着？然后，朱熹吸取宣夜说“气”的思想，对盖天说进行了改造。他这样说：

盖天只是气，非独是高。只今人在地上，便只见如此高。要之，他连那地下亦是天。天只管转来旋去，天大了，故旋得许多渣滓在中间。事闻无一个物事恁地大，故地恁地大，地只是气之渣滓，故厚而深。朱熹认为天是气，地也由气构成，天与地是同质同构。这种同质同构，促使天、地在运动中互相依托，互相渗透，而不致分离或下坠。并且天包地，其气很紧密，唯有中间部分比较宽松，所以有许多人和物（包括动物和植物）的存在。这就是被朱熹改造了的盖天说。

对于浑天说和宣夜说，朱熹基本上采取了它们的观点，并加以改造，结合。他这样描述：

天包乎地，地特天中之一物耳。天包乎地，天之气又行乎地之中。

天以气而依地之形，地以形而附天之气。……天以气而运乎外，故地推在中间，然不动。使天之运有一患停，则地须陷下。在这里，朱熹关于“天包地，地是天中一物”思想，是依据“浑天说”浑天如鸡子，地如鸡子黄的模式来说的；而他的“天蹦气托地”思想，则是对“宣夜说”中“气”的吸取。朱熹认为，天地中间是空的，日月星辰运行往来，地在天中，四边是空的，但却靠着天，所谓靠着天，实质上是指气而言，天以运动之气，使地不下坠。这样，朱熹便以他的宇宙结构理论，解决了天如何与地附着，地浮在气中为什么不会坠下的问题。就此而言，朱熹对中国古代宇宙结构理论是有贡献的。这种宇宙结构的假想，虽然没有严格的科学实验所证明，但他依据宇宙之间充塞着气（宅气）来设想，并把它描述为动态结构，有它一定的合理性。

朱熹又根据屈原“九天”之说，作了与前人不同的解释。屈原在《天问》中提出：“九天之际，安放安属”之问，后人有各种不同的回答。

如《吕氏春秋·有始览》《淮南子·天文训》以为，中央曰钧天，东方曰苍天，东北曰变天，北方曰玄天，西北曰幽天，西方曰颗天，西南曰炎天，东南曰阳天。

东汉王逸作《楚辞章句》，唐颜师书作《汉书·郊祀志》注，虽九天名称与《吕氏春秋》《淮南子》有异，其共同之处是按八卦方位加中央为九天。

唯朱熹以九天为“圆则九重”，而非方加中央。他说：

其曰九重，则自地之外，气之旋转，盖远盖大，益清益刚，究阳之数，而至于九，则极清极刚，而无复有涯矣。朱熹的意思是说，“九天”并非九个天，也不是九方之天，而是天有九个层次，即“九圜”。

朱熹之所以这样解释“九天”，是因为他依据《易》的像数学，即阳之象为“一”，最大数为“九”；阴之象为“-”，最大数为“六”。以天为阳、地为阴，而阳数至于九，九为老阳之数，故天有九重。

天，在朱熹看来，并非像鸡子一样的实体。从这个意义上说，“天无体”。这是从气与物质固体相比较而言的，但并不是没有“体”。他把天假设为由清轻的“气”构成的，“二十八宿便是天体”，还是承认有体的存在，不过此体是气体，“气”无形、无声、无臭，故他称为无体。