खगोलीय इकाई (AU) पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी है। यह लगभग 149.6 मिलियन किलोमीटर के बराबर है। यह संख्या देखने में तो मनमानी लगती है, लेकिन यह पृथ्वी की कक्षा की ज्यामिति से जुड़ी हुई है। AU वह मापदंड है जिसका उपयोग खगोलविद सौर मंडल के भीतर की दूरियों को मापने के लिए करते हैं।

सौर मंडल की दूरियों के लिए किलोमीटर का उपयोग करना जल्दी ही अव्यवहारिक हो जाता है। पृथ्वी सूर्य से 1 ऑटोनॉमस किलोमीटर (AU) दूर है। बृहस्पति 5.2 ऑटोनॉमस किलोमीटर (AU) दूर है। नेप्च्यून 30 ऑटोनॉमस किलोमीटर (AU) दूर है। कुइपर बेल्ट 50 ऑटोनॉमस किलोमीटर (AU) से भी आगे तक फैला हुआ है। सबसे निकटतम तारा, प्रॉक्सिमा सेंटौरी, लगभग 268,000 ऑटोनॉमस किलोमीटर (AU) दूर है, यही कारण है कि खगोलविद अंतरतारकीय दूरियों के लिए प्रकाश वर्ष (लाइट इयर्स) का उपयोग करते हैं।

मूल रूप से, AU को पृथ्वी की कक्षा की लंबाई के आधार पर परिभाषित किया गया था, लेकिन अब अंतर्राष्ट्रीय समझौते के अनुसार यह ठीक 149,597,870.7 किलोमीटर है। अंतरिक्ष यान नेविगेशन के लिए यह सटीकता महत्वपूर्ण है। AU में एक छोटी सी त्रुटि अरबों किलोमीटर की दूरी में एक बड़ी त्रुटि बन जाती है।

यह इकाई पारसेक की परिभाषा से भी जुड़ी है, जो वह दूरी है जिस पर 1 AU एक आर्कसेकंड का कोण बनाता है। यह संबंध AU को खगोल विज्ञान में सभी दूरी मापों के लिए एक मूलभूत स्थिरांक बनाता है।