地球的赤道和地理极点投射到天球上，就是天球赤道和天极。天球是位置天文学上很实用的工具。在亚里斯多德和托勒密的模型，天球想像成实际的物体，而不仅仅是一个几何的投影（参见天球模型）。
视差效应.天球可以使用地心为中心，也可以使用地表为中心的体系。前者的作法是假设观察者位于地球的中心，因此不需要考虑视差的影响。后者的中心是观测者位于的地球表面，因此地平视差的影响是不能忽略的，特别是月球的位置。
天半球.天球被赤道的投影分为两个空间，分别为南天球和北天球。同样