郭守敬（1231～1316）是元代最杰出的天文学家，他字若思，顺德邢台（今河北邢台）人。祖父郭荣精通数学和水利，年幼的郭守敬耳濡目染，备受薰陶，对科技产生了浓厚的兴趣。
十五六岁的时候，他在科技方面的才华崭露头角。那时，他得到了一张拓印的《莲花漏图》，莲花漏是古代一种计时仪器，由于长期战乱，这种仪器已非常罕见，仅仅通过图样，人们很难明白它的原理。而郭守敬面对这张图，如获至宝，日日埋头其中，极有兴致地钻研起来，很快，他便弄懂了莲花漏的计时原理，并头头是道地讲给他的爷爷听。郭荣非常高兴，觉得他的孙子是一位可堪造就的科技人才，于是让他拜了自己的好友刘秉忠为师，刘秉忠精通天文、地理、数学，他也很喜欢郭守敬这位极有天份的学生，在他的精心教导下，郭守敬学到了很多科学知识，聪明才智得到进一步发挥，献身科学的信念更加坚定。
1260年，郭守敬又跟随刘秉忠的老同学张文谦，协助他在大名（今河北大名）一带治理水文，大搞水利建设。业余时间，郭守敬继续钻研莲花漏，兴致越来越浓，萌生了要动手制作一台莲花漏的念头。于是，他带领几名工匠，亲自动手，设计制作了一台铜质莲花漏，非常精巧、准确，人们见了无不惊叹。
张文谦非常欣赏这位聪明好学、精于思索的后生，在水利建设中，郭守敬向他提出过许多合理的建议，使他的工作开展得非常顺利。于是张文谦将这位不可多得的人才推荐给忽必烈，面对着眼前这位侃侃而谈水利建设的种种设想与方案的年轻人，爱才如渴的忽必烈非常高兴，当他见到郭守敬亲手制作的莲花漏时，更是赞叹不已，连呼他是“难得的人才！”忽必烈派郭守敬跟随张文谦去西北视察水利设施，他们一起修复了许多著名的古渠。1265年，忽必烈又任命郭守敬为都水少监，使他专心致志地从事水利建设事业。
专门从事水利建设的郭守敬并没有放弃对天文学的研究。当1276年忽必烈决定设立专门机构修改历法之时，郭守敬成了当然的人选。
元朝统一中国以后，政局日趋稳定，经济逐渐恢复，为科学技术的发展提供了良好的社会环境。早在元朝统一以前，刘秉忠就提议要修改历法，因为辽、金以来一直沿用的历法已经使用700多年了，与元代的天象越来越不符，误差越来越大，提议之时正是战争期间，一时顾不上这件事，直到南宋灭亡之后，忽必烈才将此事提到议事日程上来，设立机构，派精通算术的王恂负责此事，精通天文历法的许衡、郭守敬也一起主持这项工作。他们查对了过去的40余家历书，昼夜实地观测验证，创立了新的测量方法，同时参考古代的旧制，力图使新的历法精确无误。
在这期间，郭守敬通过实测，更加丰富了他的天文学知识，他深深感到，要制订新的历法，必须要有精密的仪器。他们所用的司天仪都是北宋时期在汴京（今河南开封）制造的，一方面年久失修，另一方面与大都灵台（今北京市建国门外泡子河北）的天度并不相符，制造新的天文测量仪器迫在眉捷。郭守敬打算亲手制作一批精密的天文仪器。
针对浑仪的缺点，郭守敬制作了一种简仪，浑仪是元代以前用来测量日、月和金、木、水、火、土五大行星以及恒星位置的仪器，结构非常复杂。大大小小互相圈套的环圈多达八九个，不仅转动不便，而且妨碍观测。郭守敬仔细地研究了浑仪的功能和结构，将浑仪简化得只有两个独立的测量装置，但是，其精密度却大大提高了，刻度最小分格达到1/36度，不仅使用方便，而且观测的结果非常准确。当时简仪的制作是在从尼泊尔来的工艺家阿尼哥的协助下制作而成的。这座简仪是郭守敬的一项重大的发明创造，可惜被来到中国的法国传教士纪理安销毁了。直至明朝正德（公元1506～1521年）年间，重新又仿制了一台简仪，不幸在清末又被八国联军劫走。后来虽然归还回来，但已残缺不全，现保存在南京紫金山天文台。
此外，郭守敬还研制了仰仪，用来观测太阳的位置和日食。他又改革了圭表，创制了景符。
圭表是观测日中影长变化的仪器，通过它测量出来的数据决定春分、秋分、夏至和冬至的时刻。古代的圭表一般高8尺，郭守敬把它加高到36尺，在表顶又添一根被抬起的横梁，横梁高出表顶4尺，这样就使表高40尺，比原来的增高了5倍，使观测的误差下降到原来的1/5。现在河南省登封县元代观星台还完整地保存着当时的高表。
景符是测定影像的仪器。一块铜片，中间有个小孔，用一个小架子将它斜撑在圭面上。太阳光经过圭表上的横梁，再透过小孔，在圭面上形成了一个米粒大小的太阳像，像中间有一根细如发的横梁影子，非常清晰。这样，将景符与圭表结合起来使用，可以观测太阳、星星和月亮的运行变化。
制造出先进的天文仪器之后，郭守敬开展了实地测量活动。统一后的元朝疆域辽阔，这给天文测量提供了极为便利的条件。郭守敬在公元1279年元世祖召见他时，提议在大都建造一座新的天文台，又提出开展全国范围内的天文实测计划，他对忽必烈说：“唐朝开元年间，曾令人在全国13处进行测量，现在的疆域比唐朝更为广阔，倘若不派遣专门人员到边远地方去实测，就不能了解各地的昼夜长短有怎样的不同，日月星辰有什么样的变化，日食月食的时刻和食分有什么差别。”他建议立即在全国范围内设立多处观星台，开展实测活动。
元世祖很赞成他的计划。于是，郭守敬与王恂进一步仔细规划，经过了认真的研究之后，他们决定东起朝鲜半岛，西到河西走廊北至西伯利亚，南达南中国海，设立27个测影点，最北的北海测影所，已在北极圈附近了。分别派出14个历官，分路出发，开展实测。48岁的郭守敬则奔波于祖国各地，亲临每一个测影所，他带领几个人先到上都，然后南下，最后来到广州，他亲自到最南边的测影点南海进行测量。他在河南登封县告城镇建靠的告城观星台，至今保存完好。
接着，郭守敬又负责在大都修建一座新的天文台（就是今北京市建国门立交桥南面的古观象台），安放他精心制作的各种最先进的天文仪器，日夜进行天体观测。
1280年，郭守敬等人经过多年的辛勤劳动，终于完成了新历法的编制工作。元世祖非常满意，他按照《尚书》里“教授天时”这句话，将新历法定名为《授时历》，并下诏于1280年的冬天全国正式实行新历法。
《授时历》是我国古代的一部优秀的新历法。根据新历法推算出的节气非常准确，这对农业生产帮助很大，老百姓根据这部历法安排农业生产，就不会错过天时。
《授时历》又是一部非常科学的新历法。郭守敬根据自己多次精密测定的冬至时刻的结果，同时结合研究了历史上从祖冲之《大明历》以来6次观测冬至时刻的资料，他计算出一年为3652425日，这比地球绕太阳一周的实际时间只差26秒，《授时历》就是采用这一数据的。现在国际上通用的格利哥里历（公历）也是采用的这一数据，但格利哥里历比《授时历》晚了整整300年。《授时历》的编订，使元代的天文历法远远居于当时世界的前列。
杰出的天文学家郭守敬所取得的成就令每一位炎黄子孙为之骄傲，他将毕生的精力都投注到科学事业之中，直到86岁去世为止，他从未中断过他的科学实践与研究。历史永远也不会忘记这位伟大的科学家。
