道家倾向更强。他继承了西汉儒家董仲舒的灾异、天人感应之说，认为星象变异和地震等灾异，是上天对世人和朝廷的谴告，促使他制造更精密的仪器去认识宇宙和侦测地震，以察知天意；但他反对谶纬预言，曾上〈请禁绝图谶疏〉，指出图谶弄虚作假，为迎合当权者而伪造。他推崇西汉扬雄的《太玄》，认为「玄」是宇宙的根本原理，《太玄》一书深奥而难以理解。他相信天上有许多神、星神、四方神、天皇等等，不但天上有神，山林原野都有神灵，天体的组织，则与地上朝廷政府的组织相对应，月亮上有蟾蜍，由嫦娥所变，星星会影响人的命运。张衡熟悉「风角」之术，