在封建社會“天人合一”思想的支配下，天文、曆法是顯學之一，加上由於“使民以時”發展農業生產的需要，我國古代的天文、曆法學很早就達到很高水平。明代為中西天學接觸之重要時期，亦是古今曆法演變的關鍵時期。
按照政權建立後須重新修訂和頒行曆法的曆史傳統，明太祖朱元璋稱帝前即令劉基等人修訂曆法，不久劉基呈進《戊申大統曆》。洪武元年（1368年）設司天監，又置回曆司天監，召元太史院掌管天文曆法的官員到南京進一步修訂曆法。洪武三年，改司天監為欽天監，置天文、漏刻、大統曆、回曆四科。洪武十五年（1382年），詔李翀、吳伯宗譯回族曆書。洪武十七年（1384年），漏刻博士元統上書建議改曆，於是去郭守敬《授時曆》歲實消長之說，以洪武十七年甲子為曆元，名曰《大統曆法通軌》。由是可知，《大統曆》實際上便是稍加改動的《授時曆》。《大統曆》作為明朝的曆法前後使用近270年，其間回曆亦一直作為《大統曆》的參照曆法。回曆即阿拉伯曆，為“西域默狄納（麥地那）國王馬哈麻（穆罕默德）所作”[3]。回曆在明初獨立成書，明神宗時將它纂入《大統曆》以相參照。回曆的設立，在當時滿足了國內伊斯蘭教徒的需要。
《大統曆》所承的《授時曆》，雖在製定之時為世界上最先進的曆法，但從元初至明中葉已過去百餘年，一些過去極小的誤差便積累成為大的失誤。景泰元年（1450年）用《大統曆》預測月食失準，到“成化以後，交食往往不驗”[4]。因此，朝議中時有主張改曆者，但多被欽天監官以“祖製不可變”、“古法未可輕變”[5]駁回，長期維持不變。
明朝曆法長期失準，與欽天監官僚不學無術，既不會推算也不願意觀測天象有直接的關係。當時之觀象台形同虛設，嘉靖二年（1523年）光祿寺卿管監事華湘在建議改曆的奏折中痛言：“欲正曆而不登台測景（影），竊以為皆空言臆見也。望許臣暫罷朝參，督中官正周濂等，及冬至前，詣觀象台，晝夜推測，日記月書”[6]，結果仍未被采納。萬曆四十一年（1613年），南京太仆寺少卿李之藻上西洋曆法奏章中亦談道：“現在台諫諸臣，刻漏塵封，星台跡斷。”[7]欽天監官僚久不登台觀測，實已成眾人皆知的事實。