蓋天說示意圖

蓋天說是中國最古老的討論天地結構的體系。早期的蓋天說認為：天就像一個扣著的大鍋覆蓋著棋盤一樣的大地。這樣的天地形狀很容易讓人們產生疑問：圓形的天怎麼能夠與方形的大地合攏呢？隨後，蓋天家又主張：天像圓形的斗笠，地像扣著的盤子，兩者都是中間高四周低的拱形。這種蓋天說即能克服「天圓地方」說的缺點，也能解釋很多天象。

七衡圖

蓋天家認為，太陽在天蓋上的周日運動一年中有七條道路，稱為「七衡」。最內一道叫做「內衡」，夏至日太陽就沿內衡走一圈；最外一圈叫「外衡」，是冬至日太陽的路徑；其他節氣裏，太陽沿中間的五道運行。這就是蓋天家的「七衡六間」。

晝夜長短示意圖

他們還主張，太陽只能照射16.7萬里，超過這個距離就什麼也看不見了。因此白天就是太陽走到距離我們16.7萬里以內的範圍，而晚上則在該範圍之外。在下圖中，人們居住在C點，以C點為圓心，以16.7萬里為半徑畫圓，交內衡於L、L′點；交中衡於M、M′點；交外衡於N、N′點，夏至日，太陽沿內衡運動，到達L即為日出，CL為日出方向，圖中為東北方，太陽在圓弧LDL′段運行時為白天，到達L′即為日落，圖中所畫為西北方，太陽在其餘弧上運動就是黑夜。這樣就解釋了為什麼夏至日太陽在東北方升起，在西北方下落。