La sphère céleste est une sphère imaginaire qui entoure la Terre. Les astronomes projettent les étoiles, les planètes et les galaxies sur sa surface intérieure pour décrire leurs positions. C'est une fiction pratique. Les étoiles ne sont pas réellement fixées à une sphère. Elles se trouvent à des distances très différentes. Mais pour cartographier le ciel, ce modèle est utile.

La sphère céleste possède des coordonnées. La déclinaison est l'équivalent céleste de la latitude, mesurée en degrés au nord ou au sud de l'équateur céleste. L'ascension droite est l'équivalent de la longitude, mesurée en heures, minutes et secondes vers l'est à partir du point vernal. Ensemble, elles confèrent à chaque objet une position unique dans le ciel.

La sphère céleste possède également des points de repère. Les pôles célestes se situent directement au-dessus des pôles terrestres. L'équateur céleste est la projection de l'équateur terrestre. L'écliptique est la trajectoire apparente du Soleil au cours d'une année, qui correspond également au plan de l'orbite terrestre. Les constellations du zodiaque se situent le long de l'écliptique.

La sphère céleste est une carte, non un objet physique. C'est un outil qui a servi les astronomes pendant des millénaires et qui structure encore aujourd'hui notre description du ciel.