、天北极和天南极，可以量化天球上各种物体的方向，建构出各种的天球坐标系统。因为地球是自西向东旋转，所以我们就把天球看成是自东向西旋转。太阳在天球上每天移动约1度，一年则移动一周（360度），这称之为太阳周年视运动，太阳中心在天球上视运动的轨迹则是黄道。
恆星时.随着地球绕着轴心以23小时56分的周期由西向东自转，天球和所有的天体都以天球极点为中心，以相同的时间由东向西移转动，这就是周日运动。因此恆星会由东方升起，通过南北向的子午线过中天，然后在西方没入（除非这颗恆星是拱极星