पृथ्वी पर, भूमध्य रेखा ध्रुवों के बीचोंबीच स्थित वृहद वृत्त है। आकाश में, खगोलीय भूमध्य रेखा पृथ्वी की भूमध्य रेखा का खगोलीय गोले पर प्रक्षेपण है। यह आकाश को उत्तरी और दक्षिणी भागों में विभाजित करती है, ठीक उसी प्रकार जैसे पृथ्वी की भूमध्य रेखा पृथ्वी को विभाजित करती है।

खगोलीय भूमध्य रेखा निर्देशांकों के लिए एक संदर्भ रेखा है। इससे झुकाव मापा जाता है। खगोलीय भूमध्य रेखा पर स्थित तारे का झुकाव 0 डिग्री होता है। पृथ्वी पर कहीं भी स्थित प्रेक्षकों के लिए खगोलीय भूमध्य रेखा क्षितिज को ठीक पूर्व और ठीक पश्चिम में काटती है। इसलिए, रात में दिशा का पता लगाने के लिए यह एक उपयोगी संकेतक है।

खगोलीय भूमध्य रेखा स्थिर नहीं है। पृथ्वी का अक्ष डगमगाता है, जिसे प्रीसेशन कहा जाता है, जिसके कारण खगोलीय ध्रुव और भूमध्य रेखा लगभग 26,000 वर्षों में एक वृत्त में आगे-पीछे होते रहते हैं। विषुव, जहाँ क्रांतिवृत्त खगोलीय भूमध्य रेखा को पार करता है, भी क्रांतिवृत्त के अनुदिश धीरे-धीरे पश्चिम की ओर खिसकता रहता है।

पृथ्वी के भूमध्य रेखा पर स्थित प्रेक्षकों के लिए, खगोलीय भूमध्य रेखा सीधे उनके सिर के ऊपर से गुजरती है। इसका अर्थ है कि वर्ष के किसी न किसी समय सभी तारे दिखाई देते हैं। ध्रुवों से देखने पर, खगोलीय भूमध्य रेखा क्षितिज पर स्थित होती है। पृथ्वी पर आपकी स्थिति ही निर्धारित करती है कि आप क्या देख सकते हैं।