《山经》由《南山经》《西山经》《北山经》《东山经》《中山经》5篇组成，按方位分别叙述南、西、北、东、中五方的山川地理及其动物、植物和矿物资源，5篇的体例大同小异，皆按照山脉川流的走向，依次载列山峰。每描述一座山，都是首先记载这座山相对于上一座山的距离和方位以及此山的名称，然后概述此山植被和矿藏的基本情况，接着具体描述此山特有的某种鸟、兽、草、木，并对这种动物或植物的名称、形态、习性、功用尤其是药用等都详加记载，最后还要记述发源此山的河流以及河流的流向、河流中鱼鳖之类的水族动物、河床中的矿物资源等等。虽然具体到每一座山，记述情况有所不同，但纵观《山经》数百座山的记载，其体例确实大同小异，如出一辙。
比如说，《南山经》中的第四座山是这样记述的：“又东三百七十里，曰杻阳之山，其阳多赤金，其阴多白金。有兽焉，其状如马而白首，其文如虎而赤尾，其音如谣，其名曰鹿蜀，佩之宜子孙。怪水出焉，而东流注于宪翼之水，其中多玄龟，其状如龟而鸟首虺尾，其名曰旋龟，其音如判木，佩之不聋，可以为底。”对杻阳之山的描述就极具条理颇为全面。“又东三百七十里，曰杻阳之山”，标明这座山的方位，在上一座山猨翼之山东面370里；接着说“其阳多赤金，其阴多白金”，概述了此山的矿藏情况；然后详细描述了这座山上的一种动物鹿蜀，“有兽焉，其状如马而白首，其文如虎而赤尾，其音如谣，其名曰鹿蜀，佩之宜子孙”，依次描述了这种动物的长相、叫声、名称，并说明这种动物的药用价值，“佩之宜子孙”的意思大概是说，把这种动物身体上的某一部分（可能是骨头或者皮）佩戴在身上，可以增进人的生育能力，此说颇有巫术的意味；记述了山，接着写水，“怪水出焉，而东流注于宪翼之水”，说明怪水发源于杻阳之山，东流汇于宪翼之水，“怪水”和“宪翼之水”一样，都是河流的名称，并非意味着这条河流有什么神通或怪异；接着提到生活在这条河里的一种龟，先写龟的长相，“其中多玄龟，其状如龟而鸟首虺尾”，这种龟的名字叫“旋龟”，再写龟的叫声，“其音如判木”，是说旋龟的叫声像劈木头的声音，最后落笔于龟的功用，即其药用价值，“佩之不聋，可以为底”，大概是说把旋龟的骨头佩戴在身上可以治疗耳聋，还可以去除脚底的胼胝。窥一斑可以见全豹，《山经》记事极具条理性和系统性。
《山经》的记事如此讲究章法和体例，足以表明作者的态度是严肃认真的，此书的内容也必定是实事求是的，而不是胡编乱造。那么，书中那些匪夷所思的怪物又是从何而来的呢？其实，这一点正可以由《山经》记事的方法得到解释，看上文中关于鹿蜀的描述就可以明白《山经》怪物的来历了。“其状如马而白首，其文如虎而赤尾，其音如谣”，这一番写照，乍一看十分怪异，俨然是一个长相几分像马、几分像老虎、生着白脑袋红尾巴、叫起来好像人唱歌的异形怪兽。在《山经》的崇山峻岭中，此类怪异鸟兽随处可见，由于谁也没有真正见识过这类怪物，所以会觉得《山海经》是一部彻头彻尾瞎编乱造的怪书。但是，一般来说人们会如何向别人描述一种他从来未曾见过的陌生动物呢？唯一的办法就是与大家熟悉的动物相比较，告诉他说，这种没见过的野兽脑袋长得像什么、身子像什么、皮毛的花纹像什么、叫起来的声音像什么等等。比如说，一个人该如何向一个从来没见过猫的人描述猫的长相呢？他大概会说，猫的身体大小如兔子，皮毛长得像老虎，面孔有几分像人，叫起来像婴儿啼哭，再假设他见到的这只猫的尾巴是黑色的，用《山海经》的口气说，就成了“有兽焉，其状如兔而人面，其皮如虎而黑尾，其音如婴儿”，这一番形容，没见过猫的，还以为这世界上真有这样一种怪物呢！《山经》中的那些横行飞潜的怪兽、怪鸟、怪鱼、怪蛇，大部分都是这样造就的。世上本无怪，只是由于我们不了解古人用以描述动物的话语系统，用一种好奇的目光看待这些记载，少见多怪了。因此，在我们眼里，《山海经》中那些原本老老实实的记述，就成了怪物，而《山海经》也就成了一个妖怪出没的世界。
2.《海经》：一幅天文图画
《海经》与《山经》相比，更显荒唐怪诞。但是，《海经》的结构和《山经》一样，也极具条理。今本《山海经》中，《海经》包括3个部分，即《海外经》4篇，《海内经》5篇，《大荒经》4篇。其中，除了《海内经》4篇的记事比较凌乱、缺乏条理之外，书末《海内经》1篇、《海外经》4篇和《大荒经》4篇尽管内容怪诞，但记述的形式却有条不紊、头绪井然。《海外经》分为东、南、西、北4篇，分别按照特定的走向，头头是道、按部就班地记述了四方海外各国的奇人异类、怪鸟异兽，每一国一个条目，每个条目都记载了该国相对于相邻之国的方位、该人的形貌和行事，有时候还记载该国特有的风物等等。《大荒经》记事稍微复杂一些，而且在书本的流传过程中因为辗转抄写导致不少文字讹误和错误，但其记事还是有潜在体例的。《大荒经》也是分东、南、西、北4个方位，按照既定的方向依次记载四方大荒的山峰，以及散居于远荒群山中的蛮荒诸国，他们的姓氏、祖先、世系、形貌等等，每一山、每一国一个条目，每一条目下又按照特定的顺序叙述相关的内容，尽管内容怪异，记事却自有章法。《海经》源于对图画的叙述，但在今天的版本中看到的插图是后人根据《海经》的内容重新绘制的，与古图毫不相干，《海经》的古图早已散逸了。那么这幅失落的图画，究竟是一幅什么样的图画呢？虽然看不到这个图了，但可以通过对文字的分析来重新揭示这幅图的真相。打开《海经》，看到的都是一些关于山川、外国、鸟兽等地理景观的记载，而且有方位、有里程，诸如此类的内容当然只能是来自地图，实际上，前人都认为《海经》所依据的那幅古图是地图，这一点几乎是毋庸置疑的。其实，这一看法，完全是想当然。仔细阅读后会发现，它讲的根本不是地理，而是天文，构成其整体叙述框架的不是空间，而是时间。《海经》背后的那幅失落的古图，不是地图，而是记载上古先民天文历法知识的岁序之图、时间之书，可以恰如其分地称之为“失落的天书”。说《海经》是天文，而不是地理，确实有些耸人听闻。但是证据不需远求，就在《海经》这本书中。
《海外经》中每一篇的末尾，都提到一方之神，“东方句芒，鸟身人面，乘两龙”“南方祝融，兽身人面，乘两龙”“西方蓐收，左耳有蛇，乘两龙”“北方禺强，人面鸟身，珥两青蛇，践两青蛇”。在《海外经》中，这被称为四方之神，但在其他古书中，它们原本是四时之神：句芒是春天之神、祝融是夏天之神、蓐收是秋天之神、玄冥（即禺强）是冬天之神，古代时令之书《月令》中就记载了这四时之神，四神的名号本来就是得义于四时的物候时令特征。“句芒”表示春天万物萌芽，“祝融”又作“朱明”，表示夏天阳光明亮，“蓐收”表示秋天万物成熟可以收获，“玄冥”表示冬天因光照不足而幽暗。《海外经》古图的四方分别描绘这四时之神，就足以表明，这幅图画的四方表示四时，东为春，南为夏，西为秋，北为冬，《海外经》古图的四方所呈现的不是空间结构，而是时间结构。
3.《大荒经》记录天文历法
《海经》中的《大荒经》也介绍了几十座山，乍一看更像是地理书，但它是一本关于天文历法的书。《大荒经》记载东方有七座日月所出之山，分别叫大言、合虚、明星、鞠陵于天、孽摇頵羝、猗天苏门、壑明俊疾；西方有七座日月所入之山，分别叫方山、丰沮玉门、龙山、日月山、鏊鏖钜、常阳之山、大荒之山。为什么偏偏是七座呢？季节的变化、时序的推移是地球围绕太阳公转所致，而这种运动在地球上的人看来，就好像太阳在南北回归线之间来回运动，寒来暑往。在北半球的人看来，太阳夏天最靠北，因此夏天热；太阳冬天最靠南，因此冬天冷。根据太阳每天早晨在东方升起时的方位，或者每天黄昏在西方降落时的方位，就可以判断当时的季节和月份，就可以了解时令和农时，这一点，对很多人来说都是常识。《大荒经》中东西方的这七对日月出入之山，就是古人用来判断季节和月份的，七对山形成了六段间隔，对应六个时段，也就是半年的六个月，每年的上半年，即从冬至到夏至，太阳从最南面的一座山向最北面的一座山移动，到了下半年，即从夏至到冬至，太阳又掉头从最北面的一座山向最南面的一座山移动，古人站在这东西两排连绵起伏的山峰之间，看到太阳在哪一座山附近升起或者降落，就大致知道是什么季节和月份了。
对于天文观察来说，最重要的前提是要端正四方的方位基准，建立准确的方位坐标，《大荒经》古图中明确地标明了作为这样一个四方基准的四极之山，东极之山为鞠陵于天，西极之山为日月山，南极之山为去痓山，北极之山为天柜山，四极之山和七对日月出入之山共同构成一个完整的观象授时体系，可以说，《大荒经》古图就是一个坐落于群山之间的原始的天文坐标系。
除了上述的基本结构和基本框架外，《海外经》和《大荒经》中很多被视为神话的内容其实都是上古天文历法知识的反映。比如说，羲和是中国神话中的太阳神，《楚辞》中说他每天早上驾着马车拉着太阳从东往西去，晚上又从西方回到东方。《山海经》中也提到羲和，说羲和“生十日”。除了太阳神羲和，《山海经》中还有月亮神常仪，常仪“生十二月”，这自然不是说羲和生育了十个太阳，常仪生育了十二个月亮，这里的“生”字只是创造、发明的意思，即羲和创立了根据太阳在一天中处于天空的方位划分一昼夜为十个时段的计时制度，常仪创立了根据月相的圆缺划分一年为十二个月的阴历记月制度。后来，前者就变成了羲和每天驾着太阳车从东方到西方的神话，而后者则变成了嫦娥奔月的神话，并因此衍生出了天有十日、后羿射日之类的“奇谈怪论”。