在运用罗经，并结合了地理、水文、气象、天象等手段的导航术中，历史最悠久，道理最基本、方法最简便的就是天文导航。我们说天文导航历史最悠久，因为天文学是一门最古老的科学。地球自转反映出的日月星辰的周日运动，地球公转造成的星空背景逐日逐月变化，地球绕日和月亮绕地的运行显现出的太阳和月亮逐日在星空的向东移动，这些天象早为劳动人民熟知而广为用以确定方向、时间、季节。我们又说天文导航的道理最基本，就是由于上述诸天象，再加上太阳出没方位的周年变化以及地理纬度不同反映出的星辰地平高度变化和恒显不落星辰，恒隐不升星斗差异等等构成一切导航术的基础。除此之外，它的方法最简便，只要有晴日晴夜，甚至不用什么器械和设备也能行之有效。
民间的昔日舟师和今日船工是怎样“夜则观星，昼则观日”呢？
1.传统的测日。航海天文出海的渔人舟子都熟知太阳在一年中逐月的出没方位。观察太阳的出没，就近似的测定了航向。广东省海南岛琼海县渔民郁玉青、航手何良义都能随口背诵：“太阳夏天出在甲，没在辛。冬天出在乙，没在庚。春秋出在卯，没在酉”。福建省惠安县海员詹伙木、厦门市导航詹细富均珍藏有祖传的针路簿，其中刊载的《定太阳出入》是：正月九月出乙入庚。二月八月出鬼入圭邻。
三月七月出甲入辛。四月出辰入申。
五月出巽去子。六月出艮扫乾。十月十一月十二月出寅入戌。壬寅日不宜行船。它和《顺风相送》与《指南正法》所辑的《定太阳出没歌》颇为相似，都是便于记忆的口诀。
集美航海学校在20世纪50年代搜集的《宁波温州平阳石塘流水表》，也是民间流传的一种针路簿，其中的《定日月入宫位长短法》与《顺风相送》的《定日月出位宫昼夜长短局》和《指南正法》的《定逐月日出入宫位》几乎完全相同。
2.民间的观月。航海天文昔日渔民都掌握望月（农历十五）前后的月亮出没方位，并编成歌诀，便于记忆。上面提到的《宁波温州平阳石塘流水表》载的《定日月入宫位长短法》就是。此种民间流传的针路簿很多，沿海诸省均有。
月亮并非每夜均能得见，而可见期也不是都能观察到出和没，所以观月以定方位是有一定的局限性。
不过，月相的逐日变化却是海上借以定日期的良好标记。例如，舟山民间的谚语说：“初三初四峨眉月，初七初八半夜月，十五十六两头红，十七八爬沙上，十八九坐等守，二十当当月出一更，二十七十二鸡啼涨，二十九三十等月亮。”
3.行星的应用。行星的视运动有其独特的规律，一般而言，不易掌握，难以利用以测定方法。查《顺风相送》和《指南正法》以及我们所见到的民间收藏的针路簿，都不载行星的观察。然而，社会调查表明渔民是熟习金星，并用以海上定向的。金星是全天除日月外，最亮的一个天体，极易辨认。金星和太阳的角距离不超过48°，所以在日落后或日出前三小时以内，观察金星随日而落或偕日而升，能粗略地测定太阳的方位。尤其是春分和秋分前后，当黄道相交于正东和正西时，观察金星的出没，也能定航向。
《顺风相送》书图启明星（金星）作为海上天文作用很大海南岛渔民称金星为光星。舟山舟子则分别将启明和长庚叫五更晓和黄昏晓。
什么是行星
行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。
4.恒星的观察。恒星的周日运动和周年运动，使得星空成为海上的天然罗盘、时钟和日历。自古以来，舟师就知道，随着航船往南，北极星的高度越降越低，南天恒星越升越高，北天恒显圈越来越小，南天常现星斗则越来越多。所以，利用北极星的高度或南天某个易于辨认的亮星对，例如南门双星，或亮星群，例如南十字的高度，决定船只的地理纬度。成为千百年来沿用至今的简便而可靠的常识。舟山舟师说得好：“知南斗北斗，天下可走。”
为了精确估量星辰的海平高度，民间至今还保留着几种类似牵星术的传统方法。例如，海南岛文昌县南岛大队的海员，以“掌”表示星辰的高度。观星时，伸直右臂，手指指向左侧，姆指向下与海面相接，小指朝向上，当恰见被测恒星时，称为一“掌”，约合20厘米。该县的保线大队的船工，则用尺来计量，测时以手竖直持尺，尺的下端与海面相切，同时估计被测恒星的寸数。
看来，这些民间沿用的量星法与昔日广为流传的牵星术，有密切的渊源。
什么是恒星
恒星是由炽热气体组成的，是能自己发光的球状或类球状天体。由于恒星离我们太远，不借助于特殊工具和方法，很难发现它们在天上的位置变化，因此古代人把它们认为是固定不动的星体。我们所处的太阳系的主星太阳就是一颗恒星。
对于在近海渔场作业的渔民，因为有地理和水文等的可靠导航保证，天文观察只是作为一个配合手段。例如，青岛渔民出海，北极星是他们用以定航向的唯一导航星辰。
然而，远洋航行的船舶，则需要依赖更多的星斗。千百年来，他们所选用的星辰虽然在沿海诸省不完全相同，但大体上都是认定了那些特征性强，易于辨认的亮星、亮星对或亮星群。熟悉它们在不同季节的出没情况，掌握它们在黎明前或黄昏后的天空位置。这样，不仅能在茫茫大海中确定地理纬度、月份日期，还能望星斗而估量时间。为了把星斗的出没和高度弄得准确些，昔日舟师往往把导航星群选定为占天空面积不大，又排列得比较紧凑的那些，例如，昴星团七星（金牛座）、毕星团七星（金牛座）、贯索九星（北冕座）、参宿三星（猎户座）、心宿三星（天蝎座）、南门双星（半人马座）、南十字四星。福建渔民黎明前观察昴星团的天空位置以确定时间季节、民谚曰：“六平，七斜，八倚，九倾，十落”。这是说，农历四月廿五日日出前，昴星团首次出现在东方天际，六月黎明前，升于东天海面，七月升到最大地平高度的一半，八月南中，达最大高度，九月落到西南方，降至最大高度之半，十月下落到西天海面，到十月廿五日不复现。对与昴星团的赤经相差约四十分钟的毕星团也有类似的谚语：“六平，七斜，八侧，九拖，十落”。海南岛渔民在我国辽阔的南海水域乘风破浪之际，传统地通过观察南十字四星和南门双星的出没方位和海面高度来判定船舶的地理纬度。