三垣即紫微垣、太微垣、天市垣。每垣都是一个比较大的天区，内含若干（小）星官（或称为星座），据《清会典》所载，甘氏、石氏、巫氏(甘德、石申、巫咸)的划分互有不同。各垣都有东、西两藩的星，左右环列，其形如墙垣，故曰为“垣”。
紫微垣 是三垣的中垣，在北斗东北，居于北天中央，所以又称中宫，或紫微宫。紫微宫即皇宫的意思，各星多数以官名命名。它以北极为中枢，东、西两藩共十五颗星。东西列，东藩八星，由南起叫左枢、上宰、少宰、上弼、少弼、上卫、少卫、少丞（即天龙座ι、θ、η、ζ、ν、73，仙王座π，仙后座23）;西藩7星，由南起叫右枢、少尉、上辅、少辅、上卫、少卫、上丞（即天龙座α、χ、λ，鹿豹座43、9、H1）左右枢之间叫“阊阖门”。以北极为中枢，成屏藩形状。两弓相合，环抱成垣。 紫微垣名称最早见于《开元占经》辑录的《石氏星经》中。整个紫微垣据宋皇佑年间的观测记录，共合37个星座，附座
2个，正星163颗，增星181颗。它的天区大致相当于现今国际通用的小熊、大熊、天龙、猎犬、牧夫、武仙、仙王、仙后、英仙、鹿豹等星座。
太微垣
是三垣的上垣，位居于紫微垣之下的东北方，北斗之南，轸宿和翼宿之北，有星10颗，。约占天区63度范围，以五帝座为中枢，成屏藩形状。共含20个星座，正星78颗，增星100颗。东藩4星，由南起叫东上相、东次相、东次将、东上将（即室女座γ、δ、ε与后发座42)；西藩4星，由南起叫西上将、西次将、西次将、西上相（即狮子座σ、ι、θ、δ）；南藩2星，东称左执法（即室女座η），西称右执法（即室女座β）。它包含室女、后发、狮子等星座的一部分。 太微垣名称始见于唐初的《玄象诗》。太微即政府的意思，星名亦多用官名命名，例如左执法即廷尉，右执法即御史大夫等。 天市垣 是三垣的下垣，位居紫微垣之下的东南方向，在房宿和心宿东北，约占天空的57度范围，大致相当于武仙、巨蛇、蛇夫等国际通用星座的一部分，包含19个星官（座），正星87颗，增星173颗。它以帝座为中枢，成屏藩之状。东藩11星，由南起叫宋、南海、燕、东海、徐、吴越、齐、中山、九河、赵、魏（即蛇夫座η，巨蛇座ξ，蛇夫座ν，巨蛇座η、θ，天鹰座ζ，武仙座112、ο、μ、λ、δ）；西藩11星。由南起叫韩、楚、梁、巴、蜀、秦、周、郑、晋、河间、河中（即蛇夫座ζ，ε、δ，巨蛇座ε、α、δ、β、γ，武仙座χ、γ、β）。 天市即集贸市场，《晋书·天文志》中云：“天子率诸侯幸都市也。”故星名多用货物、星具，经营内容的市场命名，如，《晋书·天文志》云：帝座“立伺阴阳也”，斛和斗“立量者也”，斛用以量固体，斗则用以量液体，列肆“立宝玉之货”，是专营宝玉的市场，车肆“主众货之区”，是商品市场，市楼“市府也，主市价、律度、金钱、珠玉”等。
关于三垣的创始年代，尚无肯定的结论，从典籍来看，紫微垣和天市垣作为星官，首见于辑录石申所著《石氏星经》的《开元占经》一书中，而太微垣的名称始见于唐初的《天象诗》。但是，在《史记·天官书》中已载有和三垣相当的星官名称。天市垣东、西两藩的星均用战国时代的国名命名，亦是三垣创始年代的一个佐证。
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