《授时历》应用弧矢割圆术来处理黄经和赤经、赤纬之间的换算，并用招差术推算太阳、月球和行星的运行度数。《授时历》采用统天历的长度，365.2425日为一年，29.530593日为一月，与现在所使用的公历的数值完全相同，但《授时历》比公历早推行301年。推算节气的方法是将一年的作为一气，以没有中气的月份为闰月。它正式废除了古代的上元积年，而迳取至元十八年为为历元，所定的数据全凭实测，打破古代制历的习惯，是中国历法上的大变革之一。