첨성대는 돌을 깎아 만든 별돌을 27단으로 쌓아 올렸려 만들어 졌고, 12단까지 내부에 흙을 넣어 채웠었다고 합니다.
옆에 만들어져 있는 사각형의 창문은 창문으로 들어오는 햇빛의 그림자를 관측하여 절기를 판단했다고 합니다.
춘분과 추분에는 태양광이 창문을 통해 밑바닥까지 완전히 비추고, 동지와 하지때는 햇빛이 완전히 사라진다 합니다.
꼭대기 우물정자의 사각형으로 된 장대석 위에는 천문 관측 기구를 설치하여 별을 관측 했을 것으로 추정하고 있다고 합니다.