Eine astronomische Uhr ist eine mechanische Uhr, die außer der Uhrzeit auch astronomische Stände wie Mondphasen, den Sonnenstand oder die Stellungen der großen Planeten anzeigt. Astronomische Uhren sind mechanisch sehr anspruchsvolle Werke. Sie sind meist kunstvoll verziert und von monumentaler Größe. Solche Uhren befinden sich bevorzugt an wichtigen Gebäuden.

In der chinesischen Nördlichen Song-Dynastie, etwa im Jahr 1086, beschloss der chinesische Astronom Su Song, eine Maschine, die eine Armillarsphäre und zugleich auch eine Uhr war, zu bauen. Nachdem Su Song andere Wissenschaftler wie Han Gonglian besucht hatte, entwickelte er langsam einen Plan.

Im Jahr 1088 begann Su Song mit Hilfe anderer Wissenschaftler, diese gewünschte Maschine zu bauen. Bis 1092 wurde die Shui Yun Yi Xiang Tai, also die chinesische astronomische Uhr, fertig gebaut. Sie ist auch die älteste astronomische Uhr in China und beziehungsweise auf der ganzen Welt.

Die größte Schwierigkeit ist die Wartung einer astronomischen Uhr. Dies fordert nicht nur eine fortschrittliche Technologie, sondern auch viel Geld.

Diese astronomische Uhr war einer Sternwarte ähnlich. Sie war etwa zwölf Meter hoch, sieben Meter breit und hatte drei Etagen. An dieser Uhr konnte man die Uhrzeit ablesen und die Stellungen der Sterne und der Planeten messen. Sie wurde nach der Kombination der Zahnräder und dem Hebelgesetz zusammengestellt und durchs Wasser getrieben. Solche Maschinen wurden 580 Jahre früher als die in Europa hergestellt. Die spätere Uhr ist auch auf Basis dieser astronomischen Uhr entwickelt geworden.

Aber diese Shui Yun Yi Xiang Tai war nur 36 Jahre lang in Verwendung. Im Jahr 1126 wurden einige Ersatzteile während eines Transports zerstört und konnten nicht mehr nachproduziert werden.

Glücklicherweise schrieb Su Song ein Buch über die älteste astronomische Uhr, das über 60 Bilder über die Struktur der Uhr beinhaltete. So ist sie nicht ganz verloren gegangen.