Układ współrzędnych sferycznych służący do określania kierunków do ciał niebieskich na sferze niebieskiej. Układ współrzędnych astronomicznych jest określony, analogicznie do współrzędnych geograficznych, wyborem trzech obiektów odniesienia:
- początek układu O, umieszczany zwykle w miejscu obserwacji, lub w środku masy jakiegoś obiektu (przykładowo Ziemia lub Słońce)
- płaszczyzna podstawowa P, przechodząca przez punkt O
- kierunek podstawowy k, leżący na płaszczyźnie P
W tak zdefiniowanym układzie współrzędnych astronomicznych, kierunki do punktów na sferze niebieskiej są dane dwoma kątami, U i V. Kąt U to kąt między dwiema płaszczyznami prostopadłymi do płaszczyzny podstawowej i przechodzących przez środek O: jednej przechodzącej przez kierunek podstawowy i drugiej przechodzącej przez obserwowane ciało. Kąt V jest kątową odległością ciała niebieskiego od płaszczyzny podstawowej.
W praktyce używa się różnych układów współrzędnych astronomicznych, w zależności o rodzaju opisywanych obiektów. Ich nazewnictwo pochodzi od wybranej płaszczyzny podstawowej (płaszczyzna podstawowa współrzędnych geograficznych to płaszczyzna równika Ziemi). Do najczęściej używanych współrzędnych astronomicznych należą:
- współrzędne horyzontalne
- współrzędne równikowe
- współrzędne ekliptyczne
- współrzędne galaktyczne
- współrzędne supergalaktyczne
