Um Getriebe von astronomischen Uhren verstehen und bauen zu können, benötigt man Grundlagenwissen in Astronomie, Uhrmacherei und Mathematik. Das Buch Grundlagen astronomischer Uhren beginnt deshalb mit den astronomischen Koordinatensystemen und behandelt dann die Zeit und das Sonnensystem. Mit diesem Wissen ausgestattet, versteht man die folgenden Kapitel über die Konstruktion von Astrolabien. Danach werden Planetengetriebe (epizyklische Getriebe) und die Berechnung der Zahnräder besprochen.
Es wird gezeigt, wie moderne Computer für den Entwurf von Astrolabien und Räderwerken eingesetzt werden können. Schließlich folgen zwei konkrete Beispiele historischer astronomischer Uhren: eine sehr einfache, aber geniale Uhr von Laurentius Liechti und eine der kompliziertesten Uhren aller Zeiten J. Bürgis Mondanomalienuhr von 1591, in der das Mondmodell des Kopernikus mechanisch realisiert wurde.
Im letzten Teil werden noch ein Planetarium und eine Sphäre des berühmten Uhrmachers Antide Janvier besprochen.
Im Buch finden sich außerdem ein astronomisches Getriebe zum Nachbau und eine Tabelle mit optimalen Verzahnungen für häufig benötigte Übersetzungen.
Zum besseren Verständnis der einzelnen Sachgebiete werden die Texte durch viele farbige Abbildungen unterstützt.
