渾儀是我國古代的一種天文觀測儀器。在古代，“渾”字含有圓球的意義。古人認為天是圓的，形狀像蛋殼，出現在天上的星星是鑲嵌在蛋殼上的彈丸，地球則是蛋黃，人們在這個蛋黃上測量日月星辰的位置。因此，把這種觀測天體位置的儀器叫做“渾儀”。
最初，渾儀的結構很簡單，只有三個圓環和一根金屬軸。最外面的那個圓環固定在正南北方向上，叫做“子午環”；中間固定著的圓環平行於地球赤道面，叫做“赤道環”；最裡面的圓環可以繞金屬軸旋轉，叫做“赤經環”；赤經環與金屬軸相交於兩點，一點指向北天極，另一點指向南天極。在赤經環面上裝著一根望筒，可以繞赤經環中心轉動，用望筒對准某顆星星，然後，根據赤道環和赤經環上的刻度來確定該星在天空中的位置。
後來，古人為了便於觀測太陽、行星和月球等天體，在渾儀內又添置了幾個圓環，也就是說環內再套環，使渾儀成為多種用途的天文觀測儀器。