而除了整理算經之外，李淳風最值得提的就是改革渾儀！
渾儀是古代觀測天體位置和運動的重要儀器。據考，最遲在公元前360年就已製成“先秦渾儀”。西漢落下閎、耿壽昌與東漢賈逵、張衡都製造過渾儀。前趙光初六年（323），孔挺對渾儀作了重大改革，他創造的渾儀由兩重規環，即李淳風所稱的六合儀與四遊儀組成。北魏時，晁崇、斛蘭用鐵鑄造渾儀，其結構與孔挺的大體相同。這些渾儀都是赤道式裝置，僅賈逵的黃道銅儀是在赤道裝置上增設黃道環。 唐太宗貞觀初年，李淳風指出：現在靈臺所用的觀測儀器，“疏漏實多”，“推驗七曜，並循赤道。今驗冬至極南，夏至極北，而赤道當定於中，全無南北之異，以測七曜，豈得其真？”在曆法計算中，要按黃道度推算日月五星的運行，才能既簡便又精確地算出朔的時刻、迴歸年長度等重要數據，於是他在總結歷史經驗和現實問題的基礎上，建議製造按黃道觀測日月五星運行的渾儀。
唐太宗採納了這一建議，下令製造李淳風所設計的渾儀。貞觀七年（633），此儀制成。據《新唐書》卷三一記載，該渾儀是銅製的，基本結構是：“表裡三重，下據準基，狀如十字，末樹鰲足，以張四表。”渾儀的十字形“準基”是一種校正儀器平準的裝置，它是根據後魏晁崇、斛蘭發明的渾儀上的“十字水平”製造的，採用這一裝置可以提高儀器的觀測精度。渾儀三重中的外重叫六合儀，有天經雙規、金渾緯規、金常規，即子午環、地平環、外赤道環，上列二十八宿、十日、十二辰、經緯三百六十五度；內重叫四遊儀，“玄樞爲軸，以連結玉衡遊筒而貫約規矩。又玄極北樹北辰，南矩地軸，傍轉於內。玉衡在玄樞之間而南北遊，仰以觀天之辰宿，下以識器之晷度。”可見四遊儀包括一個可繞赤極軸旋轉的四遊環和一個望筒（即玉衡），望筒能隨四遊環東西旋轉，又能南北旋轉，可指向天空任一位置，測定星體的赤道座標。這兩重的基本結構在孔挺的渾儀上已經有了。李淳風對渾儀的重大改革在於：在外重六合儀與內重四遊儀之間，嵌入了新的一重——三辰儀。三辰儀“圓徑八尺，有璿璣規、黃道規、月遊規，天宿距度，七曜所行，並備於此，轉於六合之內”。北宋沈括說：“所謂璿璣者，黃赤道屬焉。”可見三辰儀中有黃道環、內赤道環，還有白道規，即表示月球軌道的規環。三辰儀也能旋轉，它是爲了實現按黃道觀測“七曜所行?”而加上的。
李淳風的渾儀仍然是一個赤道式裝置，它除了可測得去極度、入宿度（即赤經差）、昏旦夜半中星外，還能測得黃經差和月球的經度差等，只是測得的黃道度不準確，所以它只能部分地解決按黃道觀測七曜所行的問題。在道教的歷史上，這也是一個不亞於工業革命的進步，至少在天文上，李淳風的貢獻是無人可比的！
而與渾儀相對的，李淳風在《晉書·律曆志》中更是詳細地記述了劉洪撰的《乾象曆》法。在《天文志》中也是創立了一種新的格式，這一格式下，包羅了古代天文學的各個方面：說明天文學的重要性和歷代傳統，介紹有關天地結構的理論研究、天文儀器、恆星及其測量、各種天象記事等。在介紹言天各家理論時，簡要說明其理論，多引原話而不轉述，寫出作者簡介及與其爭論者的名字、觀點，使後人對當時探討天地結構的論爭得到清晰的概念。
六世紀中葉，北齊張子信積三十餘年的天文觀測，終於發現了太陽與五星視運動不均勻性現象，李淳風在《隋書·天文志》中記述了這一在中國天文學史上堪稱具有劃時代意義的重大發現。在《隋書·律曆志》裡，還記載了隋朝劉焯的《皇極曆》法，其中有劉焯創立的二次函數的內插公式，和劉焯最先提出的“黃道歲差”的概念及相當精確的黃道歲差數據。《皇極曆》法包含了劉焯首創的定氣法、定朔法和躔衰（即日行盈縮之差）法，還有以前曆法所沒有的推算日月食位置、食的始終、食分多少及應食不食、不應食而食等方法，推算五星也比以前的歷法精密。《皇極曆》是一部優秀的歷法，“術士鹹稱其妙”，對後世曆法有重大影響，可是，由於種種阻撓而未能頒用。李淳風通過比較研究看出《皇極曆》實爲隋歷之冠，將其詳細記入《律曆志》，成爲中國曆法史上唯一被正史記載而未頒行的歷法。
而除了曆法之外，李淳風還是世界上第一個給風力定級的人，李淳風在《乙巳佔》中比較詳細地介紹了兩種風向器。一種是“於高迥平原，立五丈長竿，以雞羽八兩爲葆（羽蓋），屬於竿上，以候風”。另一種是：“可於竿首做盤，盤上作木烏三足，兩足連上，而升立一足（古代神話相傳太陽中有三足烏）系羽下而內轉，風來烏轉，回首向之，烏口銜花，花旋則佔之。”這兩種風向器，與漢代史籍中記載的“俔”（在長桿上系以帛條或烏羽而成的簡單示風器）和“相風銅烏”（烏狀銅質的候風儀）非常相似。除了風向器之外，其對氣象學的貢獻，還表現在他對風的觀測和研究方面。在封建社會初期，對風的觀測已比過去更爲詳細了。由風的4 個方位發展到了8 個方位，因之有八風之名。李淳風在觀測研究和總結前人經驗的基礎上，進一步把風向明確定爲24 個。他還根據樹木受風影響而帶來的變化和損壞程度，創制了八級風力標準，即：“動葉，鳴條，搖枝，墮葉，折小枝，折大枝，折木飛砂石，拔大樹和根。”可以說是是世界上第一個給風定級的人。直到過了一千多年以後，英國人蒲福才於1805 年才把風力定爲12 級共13 個等別。以後又幾經修改，風力等級自1946 年以來已增加到18 級......由此可知，李淳風此人的牛逼之處了......