坐標系統
| 坐標系統 | 基面 | 極 | 坐標 |
| 地平 （也稱為Alt/Az或Az/El） | 地平面 | 天頂/天底 | 高度（也稱為仰角） -方位-子午圈 |
| 赤道 | 天球赤道 | 天極 | 赤緯-赤經或時角 |
| 黃道 | 黃道 | 黃極 | 黃緯-黃經 |
| 銀河 | 銀河平面 | 銀極 | 銀經-銀緯 |
| 超星系 | 超星系平面 |
地平坐標系統
主條目：地平坐標系
在 地平或高度方位系統，觀測者位於地球上，圍繞著自身的自轉軸每一恆星日（23h56m）相對於固定的恆星背景旋轉一周。在地平系統中，天體位置的定位主要用於計算出與沒的短暫時間，例如，太陽升起和沉沒時間的計算。過去它也用於導航，例如，確定行星位置的高度與方位，依據時間確定船隻正確的經度和緯度。許多望遠鏡也採用經緯儀的架台，然後依據時間、地理位置，利用電腦計算天體在地平上的位置（高度和方位）。
赤道坐標系統
主條目：赤道坐標系統
赤道坐標系統以地球的中心為中心並且固定住環繞我們的天空，因此它看起來與地球固定在一起，而我們在地球的表面上繞著自身的軸旋轉。赤道坐標描述的天空，包括所見的太陽系，和現在所有的星圖幾乎全都用赤道坐標來繪製，而古代的東方天文學家早已使用這種坐標繪製星圖。
赤道系統是專業天文學家最常用的坐標系統，業餘天文學家也使用赤道系統的架台在夜晚追蹤天空的運動。天體被調整好的望遠鏡或其它種類的儀器找到之後，這些天體就會使用與赤道坐標匹配來標示它們的位置。
最常被選用的赤道系統是古老的1950分點或現代的2000分點，但也可以使用標示日期的赤道系統，意味著必須考量日期的需要，例如對一顆行星或太空船位置的測量。也有細分到“平均日”坐標，它們採用平均值而忽略章動和包含章動的"真正日期"。
黃道系統
主條目：黃道坐標系
黃道坐標系統是一種古老的坐標系統，使用在天文學和占星術上未分家前的星圖上，特別是在西方世界。
黃道系統描述的是行星環繞太陽移動的軌道，它的中心在太陽系的重心，也就是太陽的位置。它的基本平面是地球的軌道面，稱為黃道面。在行星科學中被大量使用，像是計算行星的位置和其他重要的行星軌道參數：傾角、升交點、降交點、近日點位置等等。
銀河系統
主條目：銀道坐標系
銀河系統是以我們的太陽係為中心，指向銀河中心的方向為是0點的位置，而基本平面大致上與銀河盤面一致，但是有固定的標準。當然，銀河系統是用來決定星際物體在銀河中的相關位置。
超星系系統
主條目：超星系坐標系統
超星系坐標系統也是天球坐標系統之一，他的赤道是校準在 超星系平面上。這個系統用於在地的宇宙之中，主要是參考鄰近的星系團，包含室女座星系團、巨引源和英仙-雙魚超星系團等，在平面（二維空間）的分布狀態。
經由會議決定，超星系的經度和緯度類比於銀道坐標系的銀經（l）和銀緯（b），分別標示為SGL和SGB，坐標經度的起點（SGL=0）定義為銀河平面與超星系平面的交叉點。
地平緯度
更多信息：地平坐標系
地平緯度，也可以稱為 高度角（Altitude）或 仰角，指的是從天文地平線（0°） 垂直向上量取到天頂（+90°）的角度。它還可以用負值延伸到地平線下最低點的天底（-90°）。雖然有些地方會使用 高度或海拔標高（elevation, geometric height）一詞取代 仰角，但高度通常會被理解為一種直線單位的距離，像是米（米，或是任何其他的長度單位），並不建議將它當成是一個角度的距離。
在天文學中更常被使用的名詞是 天頂距，這是仰角的餘角，也就是天頂是0 °，在地平線上是90 °，最低點的天底是180 °。
坐標轉換
赤道坐標轉地平坐標
天球坐標令為赤緯， H為時角。
天球坐標令為觀察者所在的地理緯度。
令a為高度角，A為方位角。
令θ是天頂（或是天頂距，也就是仰角（Alt）90°的餘角)。
因此轉換的方程式是：
天球坐標
天球坐標使用反三角函式可以得到坐標的數值。
注意：反餘弦有兩組解，例如160°和200°有相同的餘弦值，所以需要作個判別。如果H < 180°（或徑度量的π），則從上式得到的Az要修正為Az = 360° - Az。
參見
•天文學主題
•轉軸傾角
•方位角
•傾角
•古在機制
•軌道傾角變化
