張衡是南陽郡西鄂縣（今河南省南陽市城北）人，生於東漢章帝建初三年（78），卒於順帝永和四年（139），是我國古代一位偉大的科學家。他好學深思，肯於刻苦鑽研。他的好友崔瑗說他研究學問的態度就像大江裏的水一樣，日夜奔流，片刻不停。他有廣博的學識和多方麵的才能，對文學、哲學、地理、機械製造等都有研究，特別精通天文、曆算。
我國很早就重視天文學的研究。東漢時期，天文學主要有“蓋天說”和“渾天說”兩派。蓋天說認為天圓地方，天在上，像傘蓋，地在下，像棋盤，是一種舊的傳統說法。渾天說認為天地都是圓的，像一個雞蛋，天在外，像雞蛋殼，地在內，像雞蛋黃。這種說法在當時比較進步。張衡經過精密的研究和對天象的實際觀測，繼承並發展了渾天學說，寫成了他的重要的天文學理論著作——《靈憲》。在這部著作裏，他指出日有光，月亮自身不會發光，月光是由日光照射而來的；月亮向著太陽時，我們在地球上就能看見圓圓的明月，背著太陽時則看不見。他還推測出月食是由於地體遮蔽的緣故。這些都是十分卓越的見解。他約計天空中的星體，常明的有124個，有定名的320個，連同所有可見的星體共有2500個，海外看見的星體沒有計算在內。他繪製了一部星圖叫《靈憲圖》。據現在天文學家統計，肉眼能看見的六等星總數6000多顆，在同一地方同一時間所看到的星數，也不過2500顆到3000顆。
張衡發明了很多重要的天文儀器。他根據渾天學說的理論創製了渾天儀。渾天儀用銅鑄成，內外分作幾層圓圈，各層銅圈上分別刻著赤道、黃道、南北極、日、月、五星、二十八星宿及其他星體，用漏壺滴水的力量使它按著一定的時刻慢慢地轉動，人們就可以從渾天儀上看到星體的出沒，與實際天象十分符合。張衡這項發明，經過唐、宋科學家們的發展，就成為世界上最早的天文鍾。張衡又創製了地動儀，這是世界上第一部測定地震的儀器。它也是用銅鑄成，圓徑八尺，頂上有凸起的蓋子，像個大酒樽；內部有個銅柱，叫作“都柱”，連著八個方向的機械，外麵有八個龍頭，按東、南、西、北、東北、東南、西北、西南八個方向排列著。每個龍嘴裏銜著一枚銅球，下麵蹲著一個銅製蛤蟆，向上張著嘴巴。哪個方向發生地震，那個方向的龍嘴就吐出銅球，落在蛤蟆嘴裏，發出清脆的聲音，看守儀器的人就能知道地震的日期和方向，把它記錄下來。這架儀器測定很準確，有一次，西方龍嘴裏的銅球忽然落了下來，而洛陽的人並未感到地動，可是沒過幾天，甘肅來人報告，說那裏發生了地震。這架精巧的儀器是132年發明的，比歐洲創造的地震儀要早一千七百多年。