Đơn vị thiên văn, hay AU, là khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Mặt Trời. Nó xấp xỉ 149,6 triệu km. Con số này có vẻ tùy ý, nhưng nó gắn liền với hình học quỹ đạo của Trái Đất. AU là thước đo mà các nhà thiên văn học sử dụng để đo khoảng cách trong hệ mặt trời.

Việc sử dụng kilômét để đo khoảng cách trong hệ mặt trời nhanh chóng trở nên khó quản lý. Trái đất cách Mặt trời 1 AU. Sao Mộc cách 5,2 AU. Sao Hải Vương cách 30 AU. Vành đai Kuiper kéo dài hơn 50 AU. Ngôi sao gần nhất, Proxima Centauri, cách khoảng 268.000 AU, đó là lý do tại sao các nhà thiên văn học chuyển sang sử dụng năm ánh sáng để đo khoảng cách giữa các vì sao.

Đơn vị AU ban đầu được định nghĩa dựa trên chiều dài quỹ đạo của Trái đất, nhưng hiện nay theo thỏa thuận quốc tế, nó được ấn định chính xác là 149.597.870,7 km. Độ chính xác này rất quan trọng đối với việc định vị tàu vũ trụ. Một sai số nhỏ trong đơn vị AU sẽ trở thành một sai số lớn trên phạm vi hàng tỷ km.

Đơn vị này cũng liên quan đến định nghĩa của parsec, là khoảng cách mà tại đó 1 AU tạo thành một góc bằng một giây cung. Mối liên hệ đó làm cho AU trở thành một hằng số cơ bản cho tất cả các phép đo khoảng cách trong thiên văn học.