天体观测与天球：岁差使地球自转轴方向发生长期变化

星座是人为划分的天球区域及传统图形。同一星座中的恒星可能相距非常遥远。星座图案不一定对应真实紧密恒星群。黄道星座源于太阳周年视路径附近的划分。恒星的周日视运动主要来自地球自转。四季星空差异与地球绕太阳公转有关。拱极星在特定纬度可以整夜不落地平线。

能够看见哪些拱极星取决于观察者纬度。赤道地区可以观测到两个天球半部的大量区域。太阳日与恒星日的长度存在小幅差异。地球公转使相邻太阳中天之间稍长于恒星日。天体出没时刻受到赤纬与观测纬度影响。大气折射使靠近地平线的天体显得更高。太阳刚落下后的暮光来自大气散射太阳光。

天文暮光按太阳位于地平线下的角度划分。月光会增加夜空背景并影响暗弱天体观测。光污染降低从地面观察暗弱目标的能力。天区角距离表示两个方向之间的夹角。角距离很近不表示两颗天体实际距离很近。天体视直径取决于实际大小和观察距离。地月距离改变会使月球视直径略有变化。

行星冲日时通常位于与太阳相反的方向。内行星不会像外行星那样发生通常意义的冲日。大距描述内行星与太阳角距离较大的位置。行星逆行是相对轨道运动造成的视位置变化。逆行不意味着行星突然反向绕太阳公转。合日表示天体与太阳在天空方向上较接近。掩星是较近天体遮住背景天体的视现象。天文坐标帮助不同观测者准确指向相同目标。