天球
天文学等领域中，天球是一个想象的旋转的球。理论上具有无限大的半径，与地球同心。天空中所有的物体都想象成是在天球上。与地球相对应，它有天赤道，天极。

天球模型
根据所选取的天球中心不同，有日心天球、地心天球等，各个天体同地球上的观测者的距离都不相同。相比天体和观察者间的距离，观测者随地球相对于上文中几乎做惯性运动的天体移动的距离是小量，所以看上去天体似乎都离我们一样远，仿佛散布在以观测者为中心的一个圆球的球面上。实际上我们看到的是天体在这个巨大的圆球的球面上的投影位置，这个圆球就称为天球。观测者所能直接辨别的只是天体的方向。在球面上处理点和弧段的关系，比在空间处理视线方向间的角度要简便得多,在天文学的一些应用中,都用天体投影在天球上的点和点之间的大圆弧段来表示它们之间的位置关系。天球的半径是任意选定的，可以当作数学上的无穷大。为了定量地表示和研究天体投影在天球上的位置和运动,需要在天球上建立参考坐标系,并主要应用球面三角学计算点位的关系。它假定各天体在天球表面上的投影就是天体在宇宙空间中的位置。

地球绕地轴自转
相对于地球不动的概念，天球上的物体也是每24小时围绕着天极旋转的。这就是昼夜运动，太阳、行星、卫星等等都是东升西落,这称为天球的周日视运动.因为地球有公转的缘故，一颗恒星总是比它前一天提前约4分钟升起。
天球可被它的赤道（即天赤道）分成北天半球和南天半球两部分。对应着有北回归线、南回归线、南极、北极。
因为地球是自西向东旋转，所以天球上的物体都是相对天球自东向西旋转。
可以构建一个天球坐标系统来量化天空物体的朝向。而因为有天球的概念后，天文学家以此开始创立不同坐标系如黄道坐标系和银道坐标系。但要注意的是，天球仪是在天球外看天球，天象厅或模拟星象是在天球内看天球。

观测位置不同
根据观测位置的不同，就具有不同的天球中心。严格的讲，不同的观测者就有不同的天球中心。在地面上观测时，观测者的眼睛就是天球中心，这样建立起来的天球叫做地面天球。
如果从地心观测，则叫做地心天球。把地轴无限延长，就是假想的天轴，地球北极指的一点是北天极，地球南极指的一点就是南天极。通过地球中心和天轴垂直的平面叫做天赤道面，天赤道面和天球的会合处就是天赤道。
太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周，这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。

黄经 （经度-黄道座标系统） 即太阳经度或天球经度，是在黄道坐标系统中用来确定天体在天球上位置的一个坐标值。在这个系统中，天球被天赤道平面分割为南北两个半球。

黄道是太阳在一年中横越天球的路径，在一年中会穿越天球赤道两次，一次是在春分点，另一次是在秋分点。由于在黄道上没有明显可以作为黄道经度0度的点，因此春分点被任意的指定为黄经0度的位置，天体的黄经度就是由天体向东量度至春分点的角距离。

黄道坐标对太阳系的天体非常有用。例如，在历书上所给的太阳经度就是以黄经量度的。
地球绕太阳运转一周约365天5小时，运转94，000万公里。这个公转轨道人们就称之为太阳黄经。

中国古人把360度划分成24等分，每分15度，为一个节气。两个节气间相隔日数为15天左右，全年即二十四个节气。
二十四节气的太阳黄经度分别为：
春季：立春315度，雨水330度，惊蛰345度，春分360度，清明15度，谷雨30度。
夏季：立夏45度，小满60度，芒种75度，夏至90度，小暑105度，大暑120度
秋季：立秋135度，处暑150度，白露165度，秋分180度，寒露195度，霜降210度
冬季：立冬225度，小雪240度，大雪255度，冬至270度，小寒285度，大寒300度。