《天官书》还指出北斗与各星宿相对应的关系，根据北斗的观测可判定各星宿的位置。关于恒星大小和颜色的描述表示了恒星亮度与温度，这是我国古代有关恒星物理性质的难得资料。同时在《天官书》中还叙述了众多的天象、彗孛流陨、云气怪星等等，描述了它们的形状和区别，并记下了“星坠至地则石也”的认识；此外五大行星的运动规律，日月食的周期性，二十八宿与十二州分野都在这里有首次记载。