《新仪象法要》一书分上、中、下三卷。卷上主要包括两部分内容，一是苏颂所作的“进仪象状”，二是对仪象台上所用浑仪结构的详细介绍。在“进仪象状”中，苏颂首先叙述了他奉命对当时太史局和天文院所用浑仪进行考察的结果，以及水运仪象台制作的始末。随后，苏颂又简单回顾了自张衡以来的仪象发展史，重点介绍了一行、梁令瓒的开元水运浑天俯视图和宋初张思训的太平浑仪。他把古代仪象分作三类，即单纯用于观测的铜候仪，能自动演示恒星中天等天象的浑天仪，以及用以描绘周天星官分布的浑象(天球仪)，指出新制的水运仪象台汲取了各家仪象之长，以自动装置联接浑仪和浑象，达到了“制备二器而通三用”的效果。

图2 水运仪象台

在介绍台上所用浑仪结构时，苏颂先介绍了该仪的总体结构和六合仪、三辰仪、四游仪三个主要组成部分，然后又对三个主要部分的零件一一详细描述，包括零件的名称、尺寸与作用等。全部文字共配图17幅，是现存最详细最直观的一部古代浑仪资料。据苏颂的介绍，这架浑仪上增加了一个“天运环”，它实际上是平行于赤道环的一个齿轮，口径比赤道环小。天运环由恒定转速的“枢轮”经过齿轮系统的换向和变速等一系列调节，可以带动浑仪中的四游环的窥管追随天体运动，进行跟踪观测。天运环的功能与现代天文望远镜上的转仪钟的功能大体相似，但它的诞生却比西方出现的转仪钟早好几个世纪。

该书卷中介绍台上所用的浑象，包括三部分内容。首先是浑象结构，有图三幅，仍是按总体到部分一一说明。其次是浑象上的星图，共计五幅。这五幅星图可分为两套全天星图。一套由一幅圆图及两幅连续的横图组成，圆图画的是以北极为中心的拱极的紫徽垣〔yuan原〕星官，横图则以赤道为对称轴，标画出恒显圈到恒隐圈之间的星官。另一套是由两幅分别以南、北极为中心，以天赤道为边界的圆图组成，分别叫做浑象南极星图和浑象北极星图。这五幅星图上共有283官和1464星，是目前我国古代流传下来的最古老、最完整的星图之一。经学者们研究计算，认为这些星图是根据北宋元丰五年(公元1082年)在开封实际测量后绘制的，各星座的相对位置准确无误，是当时世界上最完备的科学星图。另外在绘图技术上，它采用正圆柱投影法和天顶等距投影法，都比西方早四个世纪以上。

卷中的第三部分是介绍四季(春、秋二分，冬、夏二至)昏旦中星②，资料分别取自《礼记·月令》的记载、僧一行的观测和宋代元丰年间的观测结果，共绘有九幅中星图。

《新仪象法要》的卷下主要介绍仪象台的机械结构和工作原理。机械结构也是从整体到局部，从驱动、传动及控制装置，到演示、报时机构一一剖析，分述其构造、形状、尺寸和功用，并配有插图25幅。依靠苏颂的描述，我们知道：这架仪器高约12米，宽约七米，是一座上狭下宽的呈四方台形的木结构建筑。它分上、中、下三层。最高层为平台，安放着一台浑仪，浑仪上面还覆盖着一个“摘脱板屋”，可以根据观测需要自由启闭。这是世界上最早具有活动屋顶的天文观测室，比公元1561年普鲁士卡塞尔天文台的活动屋顶要早四个多世纪。仪象台的中层是间密室，放置浑象，与天体同步运转。下层是报时系统，有五层木阁，层层有门，层层木阁都有木人可以开门而出，随着浑仪、浑象的运转，它们或敲钟，或击鼓，或摇铃，或示牌，及时报时。整台仪器以流水作动力，漏壶和机械传动装置在木阁后面，通过“天衡”控制，使整台仪器均匀运转。据学者研究，这个叫“天衡”的装置是一组杠杆，类似于现代钟表中的擒纵装置。这项发明又比欧洲早了600多年。

《新仪象法要》不仅是一本极为重要的天文仪器著作，同时也是一本机械工程著作，对研究北宋时期的机械技术水平有重要意义。该书中有图57幅，其中机械插图采用透视和示意两种画法，准确无误地反映了各种部件的尺寸比例和相互关系，可以说是我国保存下来的最古的完整机械图纸。这些图和文字说明为我们后人研究这一巨大发明提供了宝贵史料。根据《新仪象法要》一书，1958年中国历史博物馆成功地复原了一架木制的、为原大1/5的水运仪象台模型，1989年北京天文馆与福建省同安县科委合作，再次复制成原大1/8的模型。

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注释：

①蓂荚，传说中的一种瑞草，从每月初一开始，每天长一叶片，半个月后，每天掉一叶片。张衡用机械方式表现这一过程。

②中星，指晨昏时期正处于南中天的星。由于太阳每天在恒星背景上东移，故每日同一时刻处于南中天的星不同，古代曾利用观测中星安排农时。