天人感应是董仲舒思想中最核心的观念，也是他在“天人三策”中论说的一个基础。天人关系，是中国哲学中一个最为基本的问题。我们常说中国人强调天人合一，这就是天人关系的一种非常直接的表达。在中国哲学中，天大概有四种含义：自然之天（比如荀子所主要强调的）、道德之天（孟子所主张的）、意志之天以及境界之天。这些对于天的不同理解，透露出来的就是关于天人关系的不同阐释方式。从先秦阶段中国哲学的演变来看，以孔子为代表的儒家对天人关系的阐释做出了一个非常重大的改变，那就是把作为意志的天给消解了，代之以道德的天。这种变化的路径，实际上是要把宗教（或者说神学）的维度取消掉，从而确立人在其中的决定性意义，突出人之为人的价值。这是中国哲学精神发展的一个基本面向，也是我们前面所说理性早熟的一个表现。而董仲舒的天人感应，从本质上来说，就是对意志之天的回归。这种回归在理论上显然是一种倒退，但是在现实中这种回归是必需的。
从理论本身来说，董仲舒关于天人感应的建构并不复杂。整个“天人感应”的理论基础，是通过天、地、人相统一的思维模式来实现的。董仲舒对先秦儒学的改造，最大的特点在于大量地引进了阴阳家的观念，以阴阳五行的思想作为其论述的基本框架。《春秋繁露》中的《阳尊阴卑》《阴阳位》《阴阳终始》《阴阳义》《阴阳出入上下》《天地阴阳》等篇章都是专门论述阴阳五行的，阴阳二分和五行相生相克的系统，成了董仲舒思想的基石。在阴阳之说的基础上，董仲舒提出了著名的“天人感应”观念。“天人感应”的理论基础，是通过天、地、人相统一的思维模式所建构的天人同构论。在董仲舒看来，“天”与“人”、自然界与人类，在结构上是相同的。一方面，人在形体上与自然界有共同的数量关系：人有小骨节三百六十六块，对应一年的天数；人有大骨节十二块，对应一年的月数；内有五脏，对应五行数；外有四肢，对应四时数。这就是所谓的“人副天数”。另一方面，人的精神现象也与自然变化在类型上相对应：人有好恶，天有暖冷；人有喜怒，天有寒暑；人间有上下，天地有尊卑。这就是所谓的“以类合之，天人一也”（《春秋繁露·阴阳义》）。董仲舒认为，既然天与人同构，那么在“天”与“人”、自然与社会之间就可以进行无限制的模拟推理，以获得关于天人问题的新知识。在这种无限制的模拟推理中，他一方面把自然现象拟人化，赋予自然现象以社会的属性，从而塑造出了一个人格神的“天”；另一方面又把社会关系神秘化，以人格神的“天”作为社会关系的根据，认为封建社会的各种等级名分和隶属关系都符合“天”的规律。所以，在董仲舒看来，天实际上是一个人格神，“天者，百神之大君”（《春秋繁露·郊义》），而人间社会是模拟、仿造天的规律而来的，所以一切必然也是效法“天”而建立起来的，“君臣、父子、夫妇之道，皆取诸阴阳之道”（《春秋繁露·基义》）。社会的等级次序，也由这种阴阳的差异而得以确立，“君为阳，臣为阴；父为阳，子为阴；夫为阳，妻为阴”（《春秋繁露·基义》）。为阳者贵，为阴者贱；为阳者居于支配、主宰地位，为阴者处于服从、辅助的地位。对于这些传统社会的关系，东汉时的《白虎通义》经典地概括为“君为臣纲，父为子纲，夫为妻纲”。董仲舒说：“王道之三纲，可求于天。”（《春秋繁露·基义》）“天”的法则是人间社会关系的基础，人们的社会关系都是由“天”所授予的，即所谓“受命于天”，“天子受命于天，诸侯受命于天子，子受命于父，臣妾受命于君，妻受命于夫，诸所受命者，其尊皆天也”（《春秋繁露·顺命》）。根据这种自然关系的拟人化和社会关系的神秘化结果，董仲舒提出：“天人之际，合而为一。”（《春秋繁露·深察名号》）并进而认为，在“天”与“人”之间存在着一种神秘的感应关系。他认为，“人”的活动必然会得到“天”的反映。如果君主按照“天”的意志办事，天下大治，国泰民安，“天”就会降下“符瑞”，表示肯定；如果君主违背了“天意”，影响到大一统封建国家的稳定和巩固，“天”就会降下灾异警告，董仲舒尤其看重这一点：“灾者，天之谴也。异者，天之威也。谴之而不知，乃畏之以威。凡灾异之本，尽生于国家之失。”（《春秋繁露·必仁且智》）
至此，天人感应的体系已经建构起来，在体系中，君主的权威和天的权威同时都被确立起来。按照董仲舒的说法，这就是“屈民以伸君，屈君以伸天”（《春秋繁露·玉杯》）。在这样的理论诠释下，大一统的思想观念由此确立。董仲舒对于儒学的改造可以说与先秦儒学的旨趣已经大不相同，但正是这种经过改造的儒学成了大一统政治的思想基础。
很显然，董仲舒从作为人格神意义的“天”出发，对天人关系进行了重构，从而为人间的合法性找到根据，这实际上也就是君权神授的含义。在这样的背景之下，天人关系以及人间的各种社会关系，都有了一种神秘化（或者说神学化）的倾向。从具体的内容上来说，除了儒家的基本立场，董仲舒还将阴阳五行等观念引入了他的系统之中。我们前面说过，从理论的逻辑上来说，董仲舒的这一改造，体现了先秦儒学的倒退。但是从现实的角度来说，这个倒退又是可以理解的。简而言之，如果思想必须面向现实的话，在董仲舒时代最大的现实就是大一统帝国的建立，大一统帝国需要神学作为基础。这是董仲舒哲学横空出世的内在逻辑。