天元术和四元术是宋代创造的高次方程的数值解法。天元术是列方程的方法，四元术是高次方程组的解法。
在我国古代，解方程叫做“开方术”。至宋代，开方术已经发展到历史的新阶段，远远走在当时世界的前列。
在古代数学中，列方程和解方程是相互联系的两个重要问题。
宋代以前，数学家要列出一个方程，如唐代著名数学家王孝通撰写的《缉古算经》，首次提出三次方程式正根的解法，能解决工程建设中上下宽狭不一的计算问题，是对古代数学理论的卓越贡献，比阿拉伯人早300多年，比欧洲早600多年。
随着宋代数学研究的发展，解方程有了完善的方法，这就直接促进了对于列方程方法的研究，于是出现了我国数学的又一项杰出创造天元术。
“四元术”是多元高次方程组的建立和求解方法。用四元术解方程组，是将方程组的各项系数摆成一个方阵。
其中常数项右侧仍记一“太”字，4个未知数一次项的系数分置于常数项的上下左右，高次项系数则按幂次逐一向外扩展，各行列交叉处分别表示相应未知数各次幂的乘积。
解这个用方阵表示的方程组时，要运用消元法，经过方程变换，逐步化成一个一元高次方程，再用增乘开方法求出正根。
从四元术的表示法来看，这种方阵形式不仅运算繁难，而且难以表示含有4个以上未知数的方程组，带有很大的局限性。
我国代数学在四元术时期发展至顶峰，如果要再前进一步，那就需要另辟蹊径，突破新的难关了。
后来，清代的代数学进展是通过汪莱等人对于方程理论的深入研究和引进西方数学这两条途径来实现的。
方程组的方阵图