古人观测天象及日月五星的运行是以恒星为背景的，因为恒星相互间的位置相对稳定不变。古人选取南中天黄道赤道附近的二十八群恒星作为坐标，称为“二十八宿”。也就是说，它们是古人为观测日、月、五星运行而划分的28个星区，用来说明日、月、五星运行所到的位置。它们平均分为四组，每组七宿。每一宿各由数量不等的恒星组成，多的包含十几颗至几十颗星，少的则只由两三颗星组成。古人常依照某一区域内的星星数目来测量方位。
就星宿而言，每个星宿都有自己的属性和代表物，这既是中国人对自然万物的一种信仰，也是天文观测的一种手段。到了唐代，又有了星空分区的观念，“二十八宿”就又成为星空区域的概念。在划分天区时，古人以二十八宿和三垣（太微垣、紫微垣、天市垣）为准绳。古代的西方也将太阳运行的轨道分为12区，这一点与中国不谋而合。
二十八宿大约产生在3000年前，《史记·天官书》中对其进行了详细描述，从角宿开始，自西向东排列。
东方称青龙：角木蛟亢金龙氐土貉房日兔心月狐尾火虎箕水豹；
南方称朱雀：井木犴鬼金羊柳土獐星日马张月鹿翼火蛇轸水蚓；
西方称白虎：奎木狼娄金狗胃土雉昴日鸡毕月乌觜火猴参水猿；
北方称玄武（龟和蛇）：斗木獬牛金牛女土蝠虚日鼠危月燕室火猪壁水獝。
它们不仅是观测日月五星位置的坐标，其中有些星宿还是古人测定岁时季节的观测对象，如先秦时，古人认为初昏时心宿在正南方就是夏季五月，参宿在正南方就是春季正月等。
古代占星家为了用天象变化来占卜人间的吉凶祸福，还将天上的星空区域与地上的州县互相对应，称作分野，具体说就是把某星宿当作某地的分野，或反过来把某地当作某星宿的分野。如王勃《滕王阁序》：“豫章故郡，洪都新府。星分翼轸，地接衡庐。”翼和轸分别是南方朱雀七宿中的第六宿和第七宿，即洪州（南昌）属于翼轸二宿所对应的区域。
此外，二十八宿经常出现在文人墨客的笔下，其中出现频率最高的是北斗星。斗宿是北方玄武七宿中的第一宿，由7颗星组成，其中斗身中的4颗星又叫魁星，即文曲星或文昌星，古人附会为主管文运兴衰的星官。吴敬梓《儒林外史》中写范进中举后“欢喜得疯了”，丈人胡屠户打了他一嘴巴后，“不觉那只手隐隐地疼了起来。自己看时，把个巴掌仰着，再也弯不过来；自己心里懊恼道：‘果然天上文曲星是打不得的，而今菩萨计较起来了！’想一想，更疼得狠了。”
北斗星常和南斗星并提，南斗星就是箕星，是东方青龙七宿中的第七宿。《诗经·大东》记载：“维南有箕，不可以簸扬；维北有斗，不可以挹酒浆。”意思是箕宿不能用来簸扬糠秕，斗宿不能用来舀取酒浆。后常用“南箕北斗”来比喻有名无实。
《西游记》第55回写唐僧师徒在毒敌山琵琶洞被蝎子精围困，多亏“昴日星官”下界捉妖。“昴日星官”住在上天的光明宫，是“六七尺高的大公鸡”。它长叫一声，蝎子精现了原形，再叫一声，蝎子精浑身酥软，死在面前。“昴日星官”也就是昴宿，是西方白虎七宿中的第四宿，天文学里称“昴星团”，俗名七姐妹星团。古人认为昴宿主胡兵大起，后以“旄头”指少数民族侵略汉族的战争，唐代卫象《古词》记载：“辽东老将鬓成雪，犹向旄头夜夜看。”诗句表现了一位老将高度警惕、悉心防守的情景。
不少人用“七月流火”来描写夏季的炎热，其实这是一种误解。《诗经·七月》中“七月流火，九月授衣”所说的“火”是东方青龙七宿中的第五宿“心宿”，因呈血红色，又称“大火星”。“流火”就是火星渐向西下，是暑退将寒的时候。