民主、科学思潮的传播，使国人对天文，气象事业逐渐重视起来，天文气象事业因此不断得到发展。1922年10月，中国天文学会在北京成立，两年后出版了《中国天文学会会报》。1924年10月，中国气象学会也在青岛宣告成立，张謇、高鲁担任名誉会长，蒋丙然、竺可桢分别担任会长及理事。天文与气象这才实现了初步分工。
1928年2月，国立中央研究院分别建立了天文研究所与气象研究所，自此，二者正式“分家”，各自走上了规范化的发展道路，研究和建设的成果也不断问世。
天文事业方面，最突出的成绩是1934年南京紫金山天文台的落成，这是我国规模最大的一座国立天文台，也是我国自己建立的第一座现代天文台。其大部分仪器都由国外购进，设备精良，拥有包括600毫米反射大赤道仪（当时远东最大望远镜）、135毫米超人差自动子午仪在内的现代化设备，一时号称“东亚之最新式”。此后，我国的天文事业逐渐闻名于世。