La sfera celeste è una sfera immaginaria cava, di raggio infinito, sulla quale sono sospesi, a una distanza apparantementre simile, di corpi celesti. i corpi visibili sono galassia, stelle e sole, pianeti, luna e satelliti dei pianeti. le stelle formano sulla sfera celeste associazioni immaginarie dette costellazioni.
La posizione degli astri sulla sfera celeste può essere determinata mediante due sistemi di coordinate:

il sistema di coordinate altazimutali, utilizza come elementi di riferimento il piano dell'osservatore e la verticale del luogo.
il sistema della coordinate equatoriali utilizza come elementi di riferimento il piano dell'equatore celeste e l'asse del mondo.

Gli astri sulla sfera celeste sono soggetti a movimenti apparenti. la sfera celeste ruota intorno alla terra. Questo moto è causato dalla rotazione della terra intorno al proprio asse. Le stelle si muovono tutte alla stessa velocità, senza modificare le loro posizioni relative e compiono la loro traiettoria in 23h 56min 4s. Il sole, la luna, i pianeti compiono anche essi una rivoluzione apparente in senso orario intorno alla terra, ma non mantengono fissa la loro posizione rispetto alle costellazioni.