1、祭前准备
祭前准备：每当祭日来临之前，必须进行大量的准备工作，不管耗费多少人力物力，亦在所不惜。如：对天坛内各种建筑及其设施，进行全面的大修葺。修整从紫禁城至天坛皇帝祭天经过的各条街道，使之面貌一新。祭前五日，派亲王到牺牲所察看为祭天时屠宰而准备的牲畜。前三日皇帝开始斋戒。前二日书写好祝版上的祝文。前一日宰好牲畜，制作好祭品，整理神库祭器；皇帝阅祝版，至皇穹宇上香，到圜丘坛看神位，去神库视边豆、神厨视牲，然后回到斋宫斋戒。祀日前夜，由太常寺卿率部下安排好神牌位、供器、祭品；乐部就绪乐队陈设；最后由礼部侍郎进行全面检查。
2、祭位设置
祭位设置：圜丘坛专门用于祭天，台上不建房屋，对空而祭，称为‘露祭‘。祭天陈设讲究，祭品丰富，规矩严明。在圜丘坛共设七组神位，每组神位都用天青缎子搭成临时的神幄。上层圆心石北侧正面设主位--皇天上帝神牌位，其神幄呈多边圆锥形。第二层坛面的东西两侧为从位--日月星辰和风雷牌位，神幄为长方形；神位前摆列着玉、帛以及整牛、整羊、整豕和酒、果、菜肴等大量供品。单是盛放祭品的器皿和所用的各种礼器，就多达七百余件。上层圆心石南侧设祝案，皇帝的拜位设于上、中两层平台的正南方。圜丘坛正南台阶下东西两侧，陈设着编磬、编钟、鎛钟等十六种，六十多件乐器组成的中和韶乐，排列整齐，肃穆壮观。
3、祭天时辰
祭天时辰：为日出前七刻，时辰一到，斋宫鸣太和钟，皇帝起驾至圜丘坛，钟声止，鼓乐声起，大典正式开始。此时，圜丘坛东南燔牛犊，西南悬天灯，烟云缥缈，烛影剧院摇红，给人以一种非常神秘的感觉。
4、祭典程序
﹙1﹚迎帝神
迎帝神：皇帝从昭享门（南门）外东南侧具服台更换祭服后，便从左门进入圜丘坛，至中层平台拜位。此时燔柴炉，迎帝神，乐奏‘始平之章‘。皇帝至上层皇天上帝神牌主位前跪拜，上香，然后到列祖列宗配位前上香，叩拜。回拜位，对诸神行三跪九拜礼。
﹙2﹚奠玉帛
奠玉帛：皇帝到主位、配位前奠玉帛，乐奏‘景平之章‘，回拜位。
﹙3﹚进俎
进俎：皇帝到主位、配位前进俎，乐奏‘咸平之章‘，回拜位。
﹙4﹚行初献礼
行初献礼：皇帝到主位前跪献爵，回拜位，乐奏‘奉平之章‘，舞‘干戚之舞‘。然后司祝跪读祝文，乐暂止。读毕乐起，皇帝行三跪九拜礼，并到配位前献爵。
﹙5﹚行亚献礼
行亚献礼：皇帝为诸神位献爵，奏‘嘉平之章‘，舞‘羽龠之舞‘。回拜位。
﹙6﹚行终献礼
行终献礼：皇帝为诸神位依次献爵，奏‘永平之章‘舞‘羽龠之舞‘。光禄寺卿奉福胙，进至上帝位前拱举。皇帝至饮福受祚拜位，跪受福、受祚、三拜、回拜位，行三跪九拜礼。
﹙7﹚撤馔
撤馔：奏‘熙平之章‘。
﹙8﹚送帝神
送帝神：皇帝行三跪九拜礼，奏‘清平之章‘。祭品送燎炉焚烧，皇帝至望燎位，奏‘太平之章‘。
﹙9﹚望燎
望燎：皇帝观看焚烧祭品，奏‘佑平之章‘，起驾返宫，大典结束。
5、祭天戒律
祭天戒律：祭天大典，是封建皇帝展现‘君权神授‘思想，显示‘天子‘神圣权威所玩弄的一种把戏。为了达到其宣扬神权以维护皇权的目的，要求输祭天事条的人员，不得有任何差错，否则要予严惩。如在《大清律》中明文规定：‘每逢祭祀，于陈祭器之后，即令御史会同太常寺官遍行巡查，凡陪祀执事各官，如有在坛庙内涕唾、咳嗽、谈笑、喧哗者，无论宗室、觉罗、大臣、官员，即指名题参。‘因此，凡随祭人员无一不是诚惶诚恐，胆战心惊的。