为研究天体在天空中的位置和运动而假想的圆球。它的球心就是观测者，半径是无穷大。地轴延长线与天球相交的两点为天极，地球赤道平面与天球相交的大圆为天赤道。地球以外的天体在天球上都有各自的投影，并可用一定的坐标系说明它们在天球上的位置。