为了使浑天仪能够按照时刻自己转动，张衡又设计了一组滴漏壶。滴漏壶是古代测知时刻的仪器，它用一个盛水的器皿，下面开个小孔，水一滴一滴流到刻有时刻记号的壶里，人们只要看到壶里水的深浅，就可以知道是什么时刻。当时没有发明钟表，我们的祖先就用它来测定时刻。张衡运用这个原理，设计了一组滴漏，巧妙地应用两个壶和浑天仪配合起来，利用壶中滴出来的水的力量来推动齿轮，齿轮再带动浑天仪运转，通过恰当地选择齿轮个数，巧妙地使浑天仪一昼夜转动一周，把天象变化形象地演示出来，人们就可以从浑天仪上面观察到日月星辰运行的现象。
天文学家李淳风在东晋史官丞南阳孔挺所造的(两重环铜浑仪)的基础上,增加了三辰仪,把两重环改为三重环,成为一架比较完备的浑仪,称为(浑天黄道仪)。三重环分别为；一，外重环，包括地平环，子午还，赤道环，二，中间重环，包括黄道环，赤道环，白道环，总称为(三辰仪),各环之间的相对位置固定，而整个环组则可以绕轴旋转；三，内重环,包括极轴,赤经只环，窥管，总称为(四游仪)。唐代以后所造的浑天仪,基本上与李淳风的浑天仪相似，只是规环或零部件有所增减而已。从北未开浆，浑天仪渐渐简化，到了元代，郭守敬更进行彻底改革，创制出(简仪)。现时陈列在紫金山天文台的一具浑天仪，为明英完正统二年到七年间而成的。
浑天仪是浑仪和浑象的合称。浑仪是我国古代的一种天文观测仪器，主要用来测量天体球面坐标，而浑象是中国古代用来演示天象的仪器。浑天仪是我国东汉时期的天文学家张衡制造的。
在我国古代，“浑”字带有圆球的意思。古人认为天是圆形的，形状像蛋壳，天上的星星就像是镶嵌在蛋壳上的弹丸，地球则是蛋黄，人们在地球这个蛋黄上测量日月星辰的方位，因此把这种观测天体方位的仪器叫做“浑仪”。
模仿肉眼所能看到的天球形状，把仪器制成多个同心圆环，整体看起来就像一个圆球。浑仪上的圆环一般有三个，分别为“子午环”、“赤道环”和“赤经环”，然后根据赤道环和赤经环来观测天体的方位。浑仪是现代天文观测仪的始祖。
浑象是在一个可转动的大圆球上刻画有星宿、赤道、黄道、恒稳圈和恒显圈等，与现代天球仪相似。
浑象有两种形式，一种形式为天球的外围一地平圈，象征着地面。天球在转动时球内的地仍然不动，现代天文学著作中把这种地在天内的浑象称为“浑天象”。
