北京紫禁城是明清兩朝的皇宮。五行、四象、三垣、兩極等原理，都被不同程度地運用其中。五行即木、火、土、金、水，古人把它們作為自然界萬物起源的基本物質。五行中以木為生化的基本物質。五行相生相勝，終而復始循環不止，並由此產生萬物。
用五行的原理觀察色彩則有五色:青(木)赤(火)、黃(土)、白(金)黑(水)；劃分音調則有宮(土)商(金)角(木)徵(火)、羽(水)；歸納情性，則有怒(木)、喜(火)思(土)愛(金)、恐(水)。其他還有「五位」、「五兵」、「五宗」、「五官」、「五服五味」、「五量」等等。
五行思想在紫禁城及其相關之處表現得十分突出。
宮中祭祀孔子的地方有多處，主要的如傳心殿，設在文華殿東，每當皇帝御經筵，要事先祭告孔子。乾清宮院內的祀孔處設在南廡東側，皇子讀書的上書房也在乾清宮南廡東側。同樣道理，京城孔廟和全國最高學府國子監，也都設在東城；天下舉人進京參加國家最高一級的科舉考試會試，由京城前方東側的崇文門入城，而軍隊出師徵戰，則由京城前方西側的宣武門出城。青少年屬於人生中生長的時期，因而皇子居住的南三所在東華門附近，而太后太妃們屬於人生中收的階段，故外西路一帶全作為太后太妃們的宮院。
「左祖右社」是《周禮》以來確定的宮殿規制，兩千年來經學大師們對之解釋是眾說紛紜。或謂周人尚左，左祖即以祖為尊；或謂周人尚右，右社即社稷尊於宗廟。若用五行來解釋，則十分清楚。左即東方，從木，主生化，人類無不自祖宗而繁育，宗廟設於東方，正揭示了祖宗誕育子孫的德行。而社稷為國家社會之神國家、社會涵載君臣、人民，屬收，正應「金」德，所以「右社稷」，立社稷壇於西方。午門外六科公署，也本著文東、武西的原則分列左右。
從色彩分配看，紫禁城在黃瓦、紅牆的基調下，根據各處建築用途不同，按五行、五色又有適當調整。文華殿在明代初為太子宮，用綠瓦，後來改為皇帝便殿，才換成黃瓦。文淵閣不用黃瓦，而用黑瓦，不用紅牆，而且青磚(灰色)牆壁。在皇宮中軸線北端御花園的天一門，既取「天一生水」之意，復將其牆體全用灰(黑)色，也表示著水，與其所處北方水的方位相合，以使整個紫禁城免受火災。神武門內東、西大房也使用黑色琉璃瓦，使這一區出現「冬」的意境。午門位居南端建築彩畫一變各處以青綠為主的冷色調，改以紅色為主，充滿了熱烈的氣氛。
五行思想以及由此派生的五色、四時等的運用對紫禁城總體規劃和布局以及具體設計產生了很大影響。從紫禁城建築布局的合理性上，我們可以看到五行思想對後世的積極影響。
在五行學說發展的同時，中國古代天文學取得了輝煌的成就。
其中之一就是「四象」和「三垣」的劃分。古人把天空四周的主要星宿分作四組，每組七個星宿，共二十八宿，與五行、五方、五色結合再配以龍、鳥、虎、龜四種動物形象，遂成為「四象」。它們分別是:東方，青色，青龍(或蒼龍)；南方，紅色，朱鳥(或朱雀)；西方白色，白虎；北方，黑色，玄武。
司馬遷在《史記》中將四象連同天空中央三垣星宿(中官)稱作』五官」。漢代宮殿很多瓦當以四象為圖案，顯示天子對天下的統治權。唐代長安皇城南門稱「朱雀門」，門外的大街叫「朱雀大街」；北門叫「玄武門」。歷史上著名的「玄武門之變」即發生在這裡。北京紫禁城的設計採用了五行思想，城池四周，則運用四象的原理。南門午門，又稱五鳳樓，與朱雀相同。五鳳、玄武南北位定，東華、西華含義更明，則四方位正，天子居中當陽。御花園裡立「四神祠」，奉祀四方神靈青龍、白虎、朱雀、玄武四象。
司馬遷在《史記·天官書》中正式記錄了以人間社會組織比附天上星座的史實。天空中央三垣為中央政府所處地域，三垣中太微為上垣，紫微為中垣，天市為下垣。紫微垣為中天的中心，是天帝居住的地方，共有十五顆星。與天文相表裡，人間皇帝身為天子，天子居住的皇宮便是紫微宮。
可見人們在對天文認識的同時，便將天文與人間社會聯繫起來。三垣因為在中天，一開始即與京城聯繫起來；紫微垣因為在中天的中央，故一開始即與皇宮聯繫起來。
紫微以喻皇宮，皇宮又模仿紫微形象，這在史籍中不乏記載。漢代成帝寵幸董賢，二人共榻同眠，董賢將腳搭在了皇帝身上，便發現天空「客星犯帝座」，即有客星侵入紫微座。這是一種「天人感應」的觀念。
三國曹植《薦禰衡表》中「揚聲紫微」一語，紫微也指皇宮但在秦漢時，整體皇宮並不以紫微名，而是稱「禁中」、「禁內」代表著紫微垣，與「禁城」、「禁中」的「禁」字連用，成為「紫禁」。
唐代長安城宮殿內朝部分的大明宮有含元殿、宜政殿、紫宸殿三殿，與三垣之數合，結合其前有朱雀門、後有玄武門，最晚在這時，皇宮基本從整體上模仿紫微垣了。其紫宸殿的「紫宸」也是紫微，反映了皇宮模擬紫微垣從中心建築到整體建築的發展演變的痕跡。
北京紫禁城在整體上無疑也是取象於紫微垣的。清代乾隆皇帝欽定的春聯，太和門左門為:「日麗丹山，雲繞旌旗輝風羽；祥開紫禁，人從闐闔觀龍光。」右門為:「鴆觀翔雲，九譯同文朝玉陛；鳳樓幻彩，八方從律度瑤閶。」從「閶闔」、「瑤閶」可以看出，清代是把午門和太和門作為與紫微垣的閶闔門對應的建置的。
紫微是「天子之常居」，因而紫禁城後寢部分更是嚴格按照紫微垣設計。內廷中央為後三宮，以應三垣之數，連同東西六宮，共十五座宮殿，正合紫微垣十五星之數。當然，三垣中各垣星宿數目隨著天文學發展有所增加，皇宮只想取其基本的；皇宮建築的排列要有整齊的秩序，天空星宿的排列則不依人的意向而定。所謂取其神似而不取其形似是也。
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