《汉书·艺文志》以为“数术者，皆明堂、羲和、史、卜之职也”，并将数术家分为天文家、历谱家、五行家、蓍龟家、杂占家、形法家六大派。
天文家，研究星象，测算星辰日月的运行，观测气候。历谱家，侧重于分四时、定节气，推算日月星辰之行度以记时日，并兼修古代帝王年谱。五行家，研究阴阳五行的变化、
推衍。蓍龟家，研究龟卜、蓍筮之术。杂占家，根据各种事物的迹象，推知善恶的征兆，包括占梦、求福、除妖、祈雨等。形法家，研究勘舆地理、相术等。以上六家，皆以自然比附人事，据自然现象推断吉凶灾祥，并为君王施政提供参考。
数术家的代表人物，春秋时有梓慎、裨灶、卜偃、子韦，战国时有甘公、石申，汉初有唐都，其中以天文学家甘公、石申最为著名。甘公，名甘德，齐国人，一说楚国人，著有《天文星占》八卷，已佚。石申，又称石申夫，魏国人，著有《天文》八卷，已佚。甘德与石申测定的恒星记录，是世界上最古的恒星表。今所传《甘石星经》，是后人托名甘公、石申所作，一般认为出于唐宋之时。
《汉书·艺文志》录有“数术百九十家，二千五百二十八卷”，大多已经亡佚，今存之《山海经》为数术家之代表作，作者不详，内容主要为民间传说中的地理知识。
数术家对古代的思想文化和社会生活产生过很大影响。在西汉及其前人的知识体系中，数术是一套广为流行且具有实际功效的技术和观念，今日观之则科学知识与迷信法术兼具，并与宗教信仰密切相关。
数术家与阴阳家及方技家多有关联，有时三者界限并不清晰，后世亦逐渐合流。