祭天是所有礼仪中最隆重的一项，敬奉天帝，显示人间帝王与上天众神的联系，渲染君权神圣不可侵犯，清朝的祭天大礼在天坛的圜丘。祭天大礼设在冬至日这一天，冬至日这天是黑夜最长，白昼最短的一天，冬至过后白昼逐渐变长，黑夜逐渐变短，意味着从这日开始世间万物开始复苏，所以祭天大礼在时间的选择上也是有很重的意义。
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在祭日之前，朝廷会动用大量的人力物力，力求表达对天帝的敬重，无论如何，在所不惜。一方面朝廷会对天坛和紫禁城至天坛所经过的街道进行大肆整修；祭前五日，皇帝会派亲王到牺牲所查看准备的牲畜是否一切完善；前三日，皇帝开始斋戒；前两日，书写号祝版上的祝文；前一日，准备好所有祭品，整理神器，皇帝过目祝版，到皇穹宇上香，到圜丘看神位，视察祭品，最后再回到斋宫继续斋戒。祭前一夜，由太常寺卿率领部下安排好祭品、供器、牌位、礼乐等待呢个，最后由礼部侍郎进行全面检查。
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在冬至日当天日出前七刻，时辰一到，斋宫鸣太和钟，皇帝起驾至天坛，钟声止，礼乐起，大典正式开始。此时，圜丘东南焚烧牛犊，西南悬挂天灯，烛火摇曳，烟雾缭绕，异常的神秘诡异。
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仪式正式开始，共分为九大程序。
第一步，迎帝神。皇帝在具服台更换上玄色天青礼服，从做门进入圜丘坛，行至中层平台拜位。此时，焚柴炉，奏“始平之章”，迎帝神。典仪唱“迎神燔柴”，思乐官唱“举迎神乐”，赞引唱“升坛”，皇帝行至上层。皇帝在昊天上帝神牌主位前跪拜、上香，后到列祖列宗配位前上香、叩拜。然后回到拜位，对诸神行三跪九拜礼。
第二步，奠玉帛。典仪唱“奠玉帛”，司乐唱“举乐”，皇帝至神位前，跪进玉帛于案上，然后回到拜位。
第三步，进俎。典仪唱“进俎”，司乐唱“举乐”，皇帝至神位前，跪受俎，而后举起供奉，然后回到拜位。
第四步，行初献礼。典仪唱“行初献礼”，司乐唱“举初献乐”，皇帝到主位跪献爵，回到拜位。然后乐暂时停止，司祝跪读祝文。读毕乐起，皇帝行三跪九拜大礼，并到配位前献爵。
第五步，行亚献礼。皇帝为诸神献爵，奏“嘉平之章”，舞“羽龠之舞”，然后回到拜位。
第六步，行终献礼。皇帝向诸神牌位依次献爵，奏“永平之章”，舞“羽龠之舞”。光禄寺卿奉福胙，皇帝至饮福受胙拜位，跪着受福、受胙，三拜，然后回到拜位，行三跪九拜礼。
第七步，撤馔。奏“熙平之章”。
第八步，送帝神。皇帝行三跪九拜礼，奏“清平之章”，所有祭品送到燎炉焚烧。
第九步，望燎。皇帝至望燎位观看焚烧祭品，奏“佑平之章”，起驾回宫，大典结束。