在早期人类缺乏对自然科学足够了解的情况下，对于天文现象的解释不可避免地存在许多主观猜测，比如认为星象变化与人类活动密切相关，也有不少与占星术有关的迷信说法。随着科学技术的发展，人们对天文相关问题有了更多的理性认知和客观视角。
★ 天文因素被认为是地球气候变迁的动力之一。地球本身的变化以及地球大气成分的改变会导致地球气候的变化，银河系的转动和太阳本身的演变引起太阳辐射的变化也可以导致地球气候变迁。 早在春秋时期，《诗经》便记载“月离于毕，俾滂沱矣”，意思是当月亮运行至毕宿时，就会大雨滂沱。近代科学出现后，一部分科学家将气候变化与天文因素相联系，其中首要因素是太阳活动，尤其是太阳黑子的活动。最早注意到太阳活动会影响气候的是英国著名天文学家赫歇尔。1801年，他注意到，太阳黑子较少时，地球上的雨量也会减少，进而影响农业与经济发展。 此后，科学家开始利用地质资料和历史文献重构气候变迁史，并发现太阳活动与气候变化之间很可能存在某种关联。竺可桢等学者指出，12世纪初中国气候加剧转寒，公元1111年冬太湖结冰，可以供大马车通行，而此时正对应于太阳活动12世纪极大期开端。 此外，1280年前后的太阳活动与气候都出现了明显的阶段性转变。 ★ 太阳活动是如何影响气候的呢？首先，太阳活动会引起太阳热辐射的变化，虽然这种变化很微弱，但是却完全有可能影响地球气候。其次，太阳活动在可见光波段造成的辐射强度变化虽不大，但紫外波段的强度变化却可能很剧烈。而紫外辐射对于地球高层大气有显著影响。2008年前后，太阳活动非常微弱，日面上黑子稀少，地球上也出现了近年难得一见的寒冬。有科学家认为，这就是因为太阳紫外辐射强度降低，导致高层大气环流改变，进而影响了全球气候。 上述情况只能解释几千年来的气候变迁，对于更加漫长的、有过更为剧烈气候变化的地质时期，仅用太阳活动的周期变化来归因是不合理的。地球气候变化在10-100ka(千年)的时间尺度上表现出规则的周期性，近代天文学理论指出，它们主要受轨道日射变化控制。根据塞尔维亚科学家米兰科维奇创立的天文理论，轨道变化是通过改变日射的季节分布和纬度分布来影响气候的。轨道日射变化已经被证明是全新世冰期交替的重要原因，而且它仍然是现在和将来气候长期变化的重要原因。气候会随着行星轨道的离心率、黄赤交角、自转轴指向进动(岁差)等三大要素，以及轨道拱线进动等因素变化发生周期性变化。 除此之外，宇宙射线、小天体撞击等天文因素也会在气候变化中起到一些作用。寰宇之中，地球气候也只是宇宙万象中的沧海一粟。如今人们探秘的触角已伸向外星，知道木星上有着亘古不息的强烈风暴；木星上还有远比地球上强烈的闪电；在火星上，有着分明的四季，还会发生全球性的沙尘暴；在土卫六上，则会出现甲烷雨……天文与气象、地球和宇宙，其中奥秘值得我们不断探寻。
