天球是一个围绕地球的假想球体。天文学家将恒星、行星和星系投影到它的内表面上，以此来描述它们的位置。这是一种方便的假设。实际上，恒星并非固定在一个球体上，它们与地球的距离千差万别。但对于绘制星图而言，这个模型是有效的。

球体有坐标。赤纬是天球上的纬度，以度为单位，表示天球赤道以北或以南的方位。赤经是天球上的经度，以小时、分钟和秒为单位，从春分点向东测量。赤纬和赤经共同赋予每个天体在天空中唯一的坐标。

球体也有参照点。天极位于地球两极的正上方。天赤道是地球赤道的投影。黄道是太阳一年中运行的路径，它也是地球公转轨道所在的平面。黄道星座位于黄道上。

天球是一张地图，而不是一个实物。它是一种工具，数千年来一直为天文学家服务，至今仍然指导着我们如何描述天空。