渾天說，是中國古代另一種宇宙理論。渾天，是指天是渾圓的，有人把它比作大鳥卵，有人把它比作大雞蛋，還有人把它比作大彈丸。
這種宇宙理論是戰國時萌芽的。公元前4世紀，思想家慎到便說：天，不是半球形的，而像彈丸一樣，是整球形的。不過，他沒有談到地的形狀。最早猜測大地為圓形的，是跟顛倒差不多同時的惠施。惠施曾說：球形的大地，體積雖然有限，但一直朝南走，可以周而複始，無窮無盡。惠施不僅認為地是球形的，天也是球形的。
受這種思想的影響，在漢武帝時，四川有位名叫洛下閎的民間天文學家，製作了一個圓球形狀的渾天儀，用來演示天象。洛下閎的的渾天儀盡管還很簡單，但它卻是目前已知的最早的渾天儀。據說，洛下閎渾天儀剛做好那會兒，許多人都不相信它能有什麼用處，然而，當洛下閎把渾天儀放在地下室裏演示的時候，人們都驚奇地發現，這渾天儀上標示的星宿能跟實際天象相吻合。於是，洛下閎名聲大振，渾天儀也廣為人知。
洛下閎之後，鮮於妄人、耿中丞、張衡等人，又發展了渾天說的理論。尤其是張衡，對渾天學說作了全麵的總結，從而使渾天說最終成為一種很有影響的宇宙結構體係。張衡在他所著的《渾天儀圖注》中闡述他的觀點說：“渾天如雞子，天體圓如彈丸，地如雞中黃，孤居於內，天大而地小。天表裏有水。天之包地，猶殼之裹黃。天地各乘氣而立，載水而浮。周天三百六十五度又四分度之一：又中分之，則一百八十二度八分度之五複地上，一百八十二度八分度之五繞地下。……天轉如轂之運也，周旋無端。其形渾渾，故日渾天也。”這段話的意思是說：渾天的模式可以比作是一個大雞蛋。天像彈丸那樣圓，地就像雞蛋中的蛋黃，孤零零地居於天裏麵。乏大而地小。天表麵以下有水，天包著地，好比蛋殼裹著蛋黃一樣。天地秉氣而立，載水而行。整個周天為三百六十五度又四分度之一，其中有一半，也就是一百八十二又八分之五度，在地的上麵，另一半在地的下麵。天的轉動就像車輪的運轉似的，周而複始，不停地旋轉。因為天是球形的，所以稱為渾天，也就是球天。
張衡不僅在理論上對渾天說作了係統的說明，還在前人經驗的基礎上，製作了“水運渾天儀”。來形象地表述他的渾天思想。
很顯然，以張衡為代表的這種“渾天說”宇宙理論，較“蓋天說”的宇宙理論，有了長足的進步。它認識到地球是圓球形的，而且根據這一理論，還可以解釋日食、月食等現象，還能預知日食、月食的日期、時刻。正是由於渾天說的這些進步性，自它萌芽以後，便很快地被天文學家們所接受，成為對中國傳統文化影響最為深遠的宇宙理論，從漢代到明代的一千多年中。它一直在天文學界占著統治地位。有趣的是，有些原本主張“蓋天說’飛寺人，在了解了“渾天說”的理論之後，竟也成了“渾天說”的支持者。著名文學家揚雄，就經曆了這一過程。
揚雄最初是相信“蓋天說”的。他根據蓋天說理論畫了一幅天體運行圖。結合晝夜變化和四季更替，標上度數。揚雄對他的創作很滿意。以為他的體係是比較完善的宇宙模式。可以為後代樹立起一種永恒的法則，讓人們永遠遵循著。因而，運行圖畫好後，他就很得意地把這幅圖拿給他的朋友桓譚看。
桓譚曾做過朝廷掌管漏刻的官，有機會接觸到宮中保存的渾天儀，對渾天說持相信的態度。所以，他一看到揚雄的天體運行圖，便中肯地指出蓋天說的不足。但卻沒能說服揚雄。直到後來的一天，揚雄才改變了自己原來的看法。
這一天，揚雄和桓譚都在皇宮門外等待皇帝的召見。他們倆坐在白虎殿的東廂房前走廊下曬太陽，還邊曬邊聊著天。聊著聊著，話題便轉到宇宙理論上來了。揚雄滔滔不絕地說他的蓋天理論，桓譚卻仍然不同意他的觀點。兩個人爭論了半天，誰都不肯放棄自己的主張。
過了一會兒，日光移走了，兩人曬不著太陽了。見此情景，桓譚對揚雄道：“天即蓋轉而日西行，其光影當照此廊下而稍東耳。無乃是。反應渾天家法焉。”桓譚這段話的意思是說：天如果像圓蓋那樣旋轉，日頭隨著向西行走，那麼，這時光應當還照著這廊下，然後才慢慢向東移去。可是現在卻不是這樣，而跟渾天家的說法相應。
這“現場說法”還真有說服力，揚雄終於明白了渾天說的道理，承認了自己的錯誤。後來，他不僅銷毀了自己所畫的天體運行圖，還宣傳渾天說的主張。說渾天理論極其精密，能完全與天象相吻合，而蓋天說則有許多問題難以解決。
應該說，渾天說遠比蓋天說更接近宇宙結構的真實，但它也有明顯的不足之處。比如，它把地球看作是天地的中心，顯然是有局限性的。另外，渾天說的一些說法，也解釋不通。就拿“天地各乘氣而立，載水而浮”這句話來說吧，那附著在天體內壁，隨天球繞地球旋轉的日月星辰，當它們運轉到地平線以下之後，又怎樣從水裏通過呢?