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据史料记载，有正式祭祀天地的活动，可追溯到公元前两千年，尚处于奴隶制社会的夏朝。中国古代帝王自称“天子”，他们对天地非常崇敬。天坛是明永乐十八年（1420年）仿南京形制建天地坛，合祭皇天后土，当时是在大祀殿行祭典。嘉靖九年（1530年）嘉靖皇帝听大臣言：“古者祀天于 [[ 圜丘 ]] ，祀地于方丘。圜丘者，南郊地上之丘，丘圜而高，以象天也。方丘者，北郊泽中之丘，丘方而下，以象地也。”于是决定天地分祭，在大祀殿南建圜丘祭天，在北城安定门外另建方泽坛祭地。[[嘉靖]]十三年（1534年）圜丘改名天坛，方泽改名地坛。大祀殿废弃后，改为祈谷坛。嘉靖十七年（1538年）祈谷坛被废，于十九年在坛上另建大享殿，二十四年建成。清 [[ 乾隆 ]] 十六年（1751年）改名祈年殿。以后多次修缮、扩建。

1900年 [[ 八国联军 ]] 曾在天坛斋宫内设立司令部，在圜丘上架炮。 [[ 文物 ]] 、祭器被席卷而去，建筑、树木惨遭破坏。1949年 [[ 中华人民共和国 ]] 成立后，政府对天坛的文物古迹投入大量的资金，进行保护和维修。进行过多次修缮和大规模绿化，使古老的天坛更加壮丽，公园占地200公顷，四面各有一门。园内有二百年以上的古柏二千五百多棵。还有百花园种植了大量的花卉<ref>[http://art.people.com.cn/n1/2016/0426/c206244-28304773.html 天坛入遗已经18年 仍有1200米坛墙无法修缮]，人民网 - 2016-4-26</ref>。

1961年，国务院公布天坛为“ [[ 全国重点文物保护单位 ]] ”。

1998年被联合国教科文组织确认为“ [[ 世界文化遗产 ]] ”。

[[圜丘坛]]是举行冬至祭天大典的场所，主要建筑有圜丘、皇穹宇及配殿、神厨、三库及宰牲亭，附属建筑有具服台、望灯等。圜丘明朝时为三层蓝色琉璃圆坛，清 [[ 乾隆 ]] 十四年（1749 年 ）扩建，并改蓝色琉璃为艾叶青石台面，汉白玉柱、栏。圜丘形圆象天，三层坛制，高5.17米，下层直径54.92米，上层直径23.65米，每层四面出台阶各九级。上层中心为一块圆石，外铺扇面形石块九圈，内圈九块，以九的倍数依次向外延展，栏板、望柱也都用九或九的倍数，象征“天”数。

圜丘台面石板、拦板及各层台阶的数目均为奇数九或九的倍数。如台面石板以上层中心圆石为起点，第一圈为九块，第二圈为18块，依次周围各圈直至底层，均以九的倍数递增。各层[[汉白玉石栏]]板的数目也是如此。 [[ 燔柴炉 ]] 位于圜丘坛外壝内东南，座南朝北，圆筒形，绿琉璃砖砌成，其东西南三面各出台阶九级。燔柴炉是举行冬至祭天大典望燎仪时焚烧祭祀正位（皇天上帝）供奉物用的。

[[ 皇穹宇 ]] 院落位于圜丘坛外壝北侧，坐北朝南，圆形围墙，南面设三座琉璃门，主要建筑有皇穹宇和东西配殿，是供奉圜丘坛祭祀神位的场所。皇穹宇由环转16根柱子支撑，外层八根檐柱，中间八根金柱，两层柱子上设共同的溜金斗拱，以支撑拱上的天花和藻井，殿内满是龙凤和玺彩画，天花图案为贴金二龙戏珠，藻井为金龙藻井。皇穹宇殿内的斗拱和藻井跨度在中国古建中是独一无二的<ref>[http://www.sohu.com/a/320497916_99911659 回音壁、三音石，其实是皇穹宇的围墙和铺路石！] ，搜狐，老北京四九城，2019-06-14 09:18</ref>。皇穹宇配殿，歇山殿顶，蓝琉璃瓦屋面，正面出台阶六级，饰旋子彩画，造型精巧。东殿殿内供奉大明之神（太阳）、北斗七星、金木水火土五星、周天星辰等神版，西殿则是夜明之神（月）、云雨风雷诸神神牌供奉处。皇穹宇殿前甬路从北面数，前三块石板即为“三音石”。当站在第一块石板上击一下掌，只能听见一声回音；当站在第二块石板上击一下掌就可以听见两声回音；当站在第三块石板上击一下掌便听到连续不断的三声回音。这就是为什么把这三块石板称为三音石的原因，也有人专门把第三块石板称为“三音石”。皇穹宇院落周围的圆形围墙，墙高约3.72米，厚0.9米，墙身用山东临清砖磨砖对缝，蓝琉璃筒瓦顶，这就是著名的“回音壁”。皇穹宇圆形院落的墙壁自然形成音波折射体，磨砖对缝的砌墙方式使墙体结构十分紧密，墙的表面直径651米，围墙高3.27米。当人们分别站在东西配殿的后面靠近墙壁轻声讲话，虽然双方距离相距很远，但是可以非常清楚地听见对方讲话的声音。这是因为圆形十分光滑，对音波的折射。