天球上主要的大园和点示意图

　　人的肉眼所能看的距离是有限的，而星星、月亮、太阳等天体距我们都很遥远，不能用眼睛分辨出它们的远近，看起来好像都是分布在一个半径为无穷大的球面上，因而产生了圆球的感觉。在天文测量中就利用这个直观的假想圆球作为讨论问题的辅助工具。这个圆球就叫做天球（见左图）。

　　天球的半径可视为无穷大，因此空间任何有限的距离与天球半径相比，都可以忽略不计。

　　为了研究问题的方便，可设想天球中心位于地面、地球中心或太阳中心，相应的天球分别称之为“地面天球”、“地心天球”和“日心天球”。