《
汉书·艺文志》以为“数术者，皆明堂、羲和、史、卜之职也”，并将数术家分为天文家、历谱家、五行家、蓍龟家、杂占家、形法家六大派。
天文家，研究星象，测算星辰日月的运行，观测气候。历谱家，侧重于分四时、定节气，推算日月星辰之行度以记时日，并兼修古代帝王年谱。五行家，研究阴阳五行的变化、推衍。蓍龟家，研究龟卜、蓍筮之术。杂占家，根据各种事物的迹象，推知善恶的征兆，包括占梦、求福、除妖、祈雨等。形法家，研究勘舆地理、相术等。以上六家，皆以自然比附人事，据自然现象推断吉凶灾祥，并为君王施政提供参考。
数术家的代表人物，春秋时有梓慎、裨灶、卜偃、子韦，战国时有甘公、石申，汉初有唐都，其中以天文学家
甘公、
石申最为著名，甘德与石申测定的恒星记录，是世界上最古的恒星表。
《汉书·艺文志》录有“数术百九十家，二千五百二十八卷”，大多已经亡佚，今存之《
山海经》为数术家之代表作，作者不详，内容主要为民间传说中的地理知识。
清华战简《算表》、里耶秦简《九九表》、岳麓秦简《数》、北大秦简《算书》、张家汉简《算数书》、睡虎汉简《算术》、银雀、阜阳等地出土的数书残简、《周髀算经》、《九章算术》、《算经十书》、《洞渊九容》、《几何原本》（徐光启等人译）、《新集通证古今算学宝鉴》、《观象赋》、《天文天象赋》、《玄象诗》、《开元占经》、《大唐西域记》、《经行记》《岭外代答》、《诸蕃志》、《岛夷志略》、《瀛涯胜览》、《星槎胜览》、《
西南夷风土记》和古希腊天文学家用安蒂基西拉机器测量模拟天体运行一样中国也有自己的研究工具，比如三式式盘、窥管、浑天仪等。
数术家对古代的思想文化和社会生活产生过很大影响。在西汉及其前人的知识体系中，数术是一套广为流行且具有实际功效的技术和观念，观之则科学知识与迷信法术兼具，并与宗教信仰密切相关。