水运仪象台在历史上的地位，毫不亚于浑天地动仪。

这是由北宋时期的韩公廉、苏颂等发明家设计的，以水力驱动的复杂仪器。水运仪象台既可用于天文观测，又能模仿星象运转，还具备精准报时的功能。可以说，随着水运仪象台的发明，中国古代的天文仪器制造史达到了巅峰。

从古籍的描述中我们可以看到，水运仪象台的底座呈正方形，其结构上宽下窄。从规模来看，与其称其为仪器，倒不如说这是一座天文建筑。它的高度约为十二米，仅基座便有七米高。除了基座之外，水运仪象台的主体结构可分为三层。

位于最下层的，是一套精密的报时装置。整个水运仪象台的驱动结构，大多位于下层。人们可通过向南打开的木门进入水运仪象台，而水运仪象台的下层总共由五层木阁组成，每一个木阁的背后都有一套传动系统。

位于中层的是立方形的封闭结构密室。在这间密室，可以看到一座恢宏壮观的浑象仪，也就是最早的天文模型。受“天圆地方”思维的影响，浑象仪的主体部分是由“天球”与“地平”构成的。因为有机械带动天球旋转，所以这座浑象仪可以模拟昼夜交替，在这个天文模型上我们还能观察到天象在昼夜间的变化。

位于顶层的是露天高台，此处设置了一座高大的浑天仪，整体由龙柱支撑，颇为壮观。为了维持浑天仪的水平，在基座下还设置了水槽。除此之外，浑天仪的上方覆盖了用以遮风挡雨的木质隔板。在观测时，可随时打开隔板，转动浑天仪。