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銅儀的兩側附有玉虬（龍）各一，吐水入壺，左為夜，右為晝。壺上分別立著金銅仙人和胥徒，“皆以左手抱箭，右手指刻，以別天時早晚”。更有妙者：臺階下還有內裝機關與兩壺相聯的瑞輪、莢，靠著滴水的推動，依照月亮出入圓缺的變化，不停地旋轉開合，表示著朔、望、弦、晦等日期，有如活動日歷一般，可見這件渾天儀及其附器，與近世的假天儀有許多相似之處。在此儀誕生的前一年，張衡先用竹篾制成一個模型，名曰“小渾”，進行了一系列的試驗和校正，然后才鑄作大儀。渾天儀是張衡血汗的結晶。他接著寫了《渾天儀圖注》和《漏水轉渾天儀注》兩本說明書，又撰成《靈憲》一部，繪制《靈憲圖》一份

張衡制造的渾天儀是依據渾天原理而制成。

其形狀是個球形的東西，相當于現在的天球儀。渾天儀分做內外幾層，每層都可以轉動，中間有個鐵軸貫穿球心，軸的方向就是地球自轉的方向，軸和球體的接觸有兩個交點，即天球上的北極和南極。球的一半隱沒在地平圈的下面，另一半顯露在地平圈上面。

在球的表面排列有二十八宿和其它恒星，球面上還有黃道圈和赤道圈，二者成24度夾角，分列有二十四節(jié)氣。球體外面有兩個圓圈，一個是地平圈，一個是子午圈，外圈圓周長為一丈四尺六寸一分。天軸支架在子午圈上，和地平斜交成3

張衡，字平子，河南南陽西鄂（今河南南陽縣石橋鎮(zhèn)）人，東漢年間的天文學家（或者說地球科學家）、數學家、文學家、藝術家。他精通天文歷法，觀察并記錄了2500多顆恒星（肉眼可見的恒星約6000多個，在同一地點能觀測到的不超過3000個）；制作了早利用水力轉動的渾天儀和世界上架儀——地動儀，以及候風儀、指南車等多項器具。張衡在文學也有重要地位，他曾經花了十年的時間寫成《二京賦》，包括《西京賦》和《東京賦》兩篇?！抖┵x》運用文學手法進行社會剖析，其中有政治方面的諷諫、社會事物的描述，歷史的反思、哲理的寓含，洋洋灑灑，蔚為大觀。他的詩、賦有《思玄賦》、《歸田賦》、《四愁詩》等，其賦一掃漢賦鋪排、堆積、的惡習，以平淺清麗的字句，抒寫個人的胸懷、人生的理想、田園的生趣、道家的哲學，使人感到活潑、親切。