简仪的主要装置由两个相互垂直的大圆环组成，其中的一个环面平行于地球赤道面，被称为“赤道环”；另一个圆环是直立在赤道环中心的双环，它能绕一根金属轴转动，称作“赤经双环”。双环中央夹着一根装有十字丝装置的窥管，这相当于单镜筒望远镜，可以绕绕赤经双环的中心转动。观测的时候，将窥管对准某颗要观测的星星，然后在在赤道环和赤经双环的刻度盘上直接读出这颗星星的位置值。支撑整个观测装置的是两个支架托着的正南北方向的金属轴，就是这个金属轴保持着整个装置的北高南低的形状。
谁发明了中国最早的地球仪
中国最早的地球仪，是由波斯人扎马鲁丁制造的。扎马鲁丁，又译作扎马剌丁、札马剌丁、哲么鲁丁。他生卒年不详，元代著名的天文历法学家，精于历算。他原是西域人波斯马拉加的天文学家，忽必烈即位后，曾下令征召西域“回族为星学者”，扎马鲁丁等人便被应召入华。
忽必烈将扎马鲁丁任命为司天台，主持制定《万年历》。至元四年（公元1267年），扎马鲁丁根据伊斯兰教历法写出《万年历》，由忽必烈颁行天下，在元朝一直为百姓所采用。这年，扎马鲁丁在元大都设置了观象台，并制造了七种天文观测仪器：多环仪、方位仪、斜纬仪、平纬仪、天球仪、地球仪、星盘等七种。七种地球仪在公元1267年被制造出来，是我国最早的地球仪，比马廷·贝海姆的记录整整早了225年。
扎马鲁丁制造的地球仪，填补了我国天文学的空白，使得我国第一次有了自己的地球仪，并且对中国传统的“天圆地方”观念有了很勇敢的否定。
元代数学家（一）：朱世杰
朱世杰（公元1249年-公元1314年），字汉卿，号松庭，燕山人（今北京附近）。元代著名的数学家、教育家，一生致力于数学教育。朱世杰，“以数学名家周游湖海二十余年”，“踵门而学者云集”。他在当时天元术的基础上发展出“四元术”，也就是列出多元高次方程，并消元求解的方法。除此之外，他还创立了“垛积法”。也就是高阶等差数列的求和方法，以及“招差术”（高次内插法）。他的代表作有《算学启蒙》和《四元玉鉴》。
《算术启蒙》全书共为三卷，分为二十门，收入了二百五十九个数学问题。这是一部通俗易懂的数学名著，曾流传到国外，对朝鲜以及日本的数学发展起了很大的作用。它也是一部很不错的数学教科书，清代扬州学者罗士琳说它“似浅实深”，这样的评论是相当中肯的。
《四元玉鉴》标志着宋元数学又达到了一个高峰。创造四元消法以及解决多元高次方程组问题是此书的最大成就，该书另一个重大贡献就是系统解决了高阶等差级数求和问题以及高次招差法问题。
元代数学家（二）：李冶
李冶（公元1192-1279年），真定栾城（河北省栾城县）人。名木子治，字仁卿，号敬斋，宋元数学四大家之一。李冶自幼聪慧，热爱读书，对数学和文学都非常有兴趣。
公元1230年，李冶在洛阳考中词赋科进士，任钧州（今河南禹县）知事，他为官清廉，一心为百姓。但是过了两年，钧州城被蒙古兵攻破。李冶不愿投降，便换上百姓服装，北渡黄河避难。他这一逃，便逃到了崞山（今山西崞县）的桐川。
最终，金朝被蒙古所灭，李冶不再为官。但正是由于他的不再为官，为他的科学研究提供了充裕的时间。他在桐川研究各种学问，其中涉及数学、文学、历史等。这些研究中，最有价值的工作便是对天元术进行了全面总结，写成了数学史上伟大的著作——《测圆海镜》。
当时他的工作条件是非常艰苦的，不但居室窄小，还常常温饱不济。不过李冶却以著书为享受，从不间断自己的写作。经过多年的辛苦努力，他的《测圆海镜》终于在公元1248年完稿。这是我国现存最早的一部系统讲述天元术的著作。
青花技术的兴起
青花，是中国瓷器的主流品种之一，主要是用氧化钴作原料，在陶胎上描绘纹样，再罩上一层透明釉，白地蓝花，属釉下彩绘。
原始的青花在唐宋时期已见端倪，到了元代中期，青花技术成熟了。元代的青花瓷器物品种繁多，有盘、瓶、香炉、执壶、罐、碗、杯等，其中以大盘较多。纹饰大多是取材于元朝服饰，常见的有人物、动物、植物、诗文等，比如历史人物、龙凤、麒麟、牡丹、莲花、兰花等。
青花料具有很多优点，比如着色力强，呈色比较稳定，色彩鲜艳明丽，明净素雅等，所以青花深受中外人士青睐。它一问世，便成为国际市场上的畅销货。中国的青花几乎成为中国陶瓷的代名词，影响极大。
元青花以景德镇制作为代表。景德镇青花制作精美，而流传下来的极少，所以非常珍贵。元青花开辟了从素瓷向彩瓷过渡的新时代，它富丽雄浑、画风豪放，绘画层次繁多，和中华民族传统非常相似，的确是我国陶瓷史上的一朵奇葩，同时元青花也使景德镇一跃成为中世纪世界制瓷业的中心。
画坛的领袖人物：赵孟
赵孟頫（1254-1322年），字子昂，号松雪道人，出身于宋宗室，是宋太祖的十一世孙。元代著名画家，楷书四大家之一。他是元朝画家中政治、文化地位最高，影响最大，艺术成就最杰出，同时也是最复杂、最神秘莫测的画家。他和明末的董其昌构成了中国古典晚期绘画史上的“双鼎”。
赵孟頫的绘画成就极高，他山水、人物、花鸟、竹石、鞍马无所不能；工笔、写意、青绿、水墨样样精通。不仅如此，他的书法在我国书法史上也有很大的影响。
明人王世贞说：“文人画起自东坡，至松雪敞开大门。”这句话客观地说出了赵孟頫在我国绘画史上的地位。赵孟頫提出了“作画贵有古意”的口号，这样便扭转了北宋以来古风渐湮的画坛颓势，使绘画从工艳琐细转向质朴自然。他还提出“书画本来同”的口号，以书法入画，使得绘画的文人气息更浓，韵味更强。还有，他强调画家的写实基本功以及实践技巧，克服了以往“墨戏”的陋习。
第一个提出经度概念的契丹贵族
蒙太祖十五年（公元1220年）十一月，耶律楚材撰《庚午元历》，在这部历法中。他订正了旧历法的误差，并创立了“里差”（类似时区），这便是首次提出了地理经度概念。几十年后，苏天爵据此历法提出地方时的概念。耶律楚材出身于契丹贵族家庭，所以说他是第一个提出经度概念的契丹贵族。
耶律楚材（公元1190年-公元1244年），字晋卿，号玉泉，法号湛然居士。蒙古汗国大臣。他出身于契丹贵族家庭，生于燕京（今北京）。他是辽太祖耶律阿保机的九世孙。成吉思汗攻占燕京的时候，听说他才华横溢，便向他询问治国大计。而耶律楚材对腐朽的大金已经失去了信心，便决定辅助成思汗，以拯救处于水深火热中的百姓。耶律楚材的到来，对成吉思汗以及其子孙都有很大的影响，他主张的各种措施为元朝的建立奠定了基础。
耶律楚材自幼学习汉文，年纪轻轻就博览群书，通晓天文、地理、历数以及术数等。在成吉思汗和窝阔台时期，他做官30年，官至中书令。他还主张以孔孟之道来治国，提倡任用儒士。
马可·波罗笔下的元代邮驿
元代的邮驿比从前各朝代都要发达，当时驿站遍布大江南北，驿路上熙熙攘攘，来往人员非常繁忙。13世纪中期，意大利旅行家马可·波罗来到中国，他对当时驿传的繁盛情况有生动的描绘，他说元朝的驿站制度，是“难以用语言来形容的”，“十分美妙奇异的制度”。
马可·波罗在其《游记》中，用非常钦佩羡慕的笔调写道：“从汉八里城，有通往各省四通八达的道路。每条路上，也就是说每一条大路上，按照市镇坐落的位置，每隔40或50公里之间，都设有驿站，筑有旅馆，接待过往商旅住宿。这些就叫做驿站或邮传所。这些建筑物宏伟壮丽，有陈设华丽的房间，挂着绸缎的窗帘和门帘，供给达官贵人使用。即使王侯在这样馆驿下榻，也不会有失体面。因为需要的一切物品，都可从附近的城镇和要塞取得，朝廷对某些驿站也有经常性的供应。”
他说，元朝的每一个驿站，通常备有四百匹马，以供大汗的信使们使用。驿卒们传递紧急书信，一日可以飞奔320公里。他们身上还带有一面画着鹰隼的牌子，作为急驰的标志，“他们束紧衣服，缠上头巾，挥鞭策马以最快速度前进”。他估算，全国服务的大概有二十万匹马。他说的情况是大致符合元代邮驿情况的。只是马可·波罗夸大了数字。实际上，当时全国驿站的马有四万多匹，而最快的驿卒日程为五百公里。