伦是最早利用数学和科学方法研究天象的文化，这为日后其他文化的天文研究奠下了基础。例如，巴比伦人发现月食会週期性发生，他们称之为沙罗週期。接着巴比伦人研究天象的还有古希腊文化。古希腊天文学的特点在于用理性、基于现实的方法来解释天文现象。公元前3世纪，阿里斯塔克斯对日月的大小和距离进行估算，发表《论日月之大小及距离》（）一作，并首次提出太阳系日心说。公元前2世纪，喜帕恰斯发现了岁差现象，对月球的大小和距离进行了估算，发明了世界上最早的天文仪器──星盘，还汇编了含1020颗星的详细星表。安提基特拉机械（约前15