첨성대는 신라 선덕여왕(善德女王, 재위 632∼647) 때 만들어진 동양에서 가장 오래된 천문 관측대이다.

화강석(花崗石)을 가공하여 기단(基壇) 위에 27단의 석단(石段)을 원통형의 곡선(曲線)으로 쌓아 올리고, 그 위에 장대석(長大石)을 우물정자형[井]으로 축조하여 정상부에서 천문을 살피도록 시설되어 있다.

정남(正南)쪽의 석단에는 밑으로부터 제13단과 제15단 사이에 네모난 출입구(出入口)가 있어 내부(內部)로 들어갈 수 있게 되어있고, 이 출입구 아랫부분 양쪽에는 사다리를 걸쳐 오르내리도록 되어 있다. 이 곳을 통해 꼭대기까지 올라가 하늘을 관찰했던 것으로 보인다. 규모는 밑면의 지름이 5.17m, 높이가 9.4m이며 지대석 한변의 길이는 5.35m이다. 신라시대의 석조물로서 직선과 곡선이 잘 어우러진 안정감 있는 건축물이다.