测天体并且持续纪录，对宗教、守时和航海都是很重要的工作。在天文学上，精确的测量天体位置的科学称为天体测量学。球面天文学的主要元素是座标系统和时间。天体在天球上的位置最常使用赤道座标系统，是以地球赤道在天球上的投影为基础建立的。天体在这个系统内的位置以赤经（α）和赤纬（δ）来标示。相对于地点和时间的位置则可以使用地平座标系统以高度和方位来表示。在星表中胪列出来的星系和恆星的位置，都是在特定年份中的位置。由于岁差和章动的双重影响，会使天体的位置随着时间而改变，而这些与地球的运动有关的位置改变，都会在週期