เป็นระบบพิกัดซึ่งใช้ในการวัดตำแหน่งของวัตถุท้องฟ้า โดยถือเอาตัวของผู้สังเกตเป็นศูนย์กลางของทรงกลมฟ้า โดยมีจุดและเส้นสมมติบนทรงกกลมฟ้าแสดงในภาพที่ 1 

• ทิศทั้งสี่ ประกอบด้วย ทิศเหนือ (North) ทิศตะวันออก (Earth) ทิศใต้ (South) ทิศตะวันตก (West) เมื่อหันหน้าเข้าหาทิศเหนือ ด้่านหลังเป็นทิศใต้ ซ้ายมือเป็นทิศตะวันตก ขวามือเป็นทิศตะวันออก

• จุดเหนือศีรษะ (Zenith) เป็นตำแหน่งสูงสุดของทรงกลมฟ้า ซึ่งอยู่เหนือผู้สังเกต 

• จุดใต้เท้า (Nadir) เป็นตำแหน่งต่ำสุดของทรงกลมฟ้า ซึ่งอยู่ใต้เท้าของผู้สังเกต   

• เส้นขอบฟ้า (Horizon) หมายถึง แนวเส้นขอบท้องฟ้าซึ่งมองเห็นจรดพื้นราบ หรืออีกนัยหนึ่งคือ  เส้นวงกลมใหญ่บนทรงกลมฟ้าที่อยู่ห่างจากจุดเหนือศีรษะ ทำมุม 90° กับแกนหลักของระบบขอบฟ้า 

• เส้นเมอริเดียน (Meridian) เป็นเส้นสมมติบนทรงกลมฟ้าในแนวเหนือ-ใต้ ซึ่งลากผ่านจุดเหนือศีรษะ

• มุมทิศ (Azimuth)​ เป็นมุมในแนวราบ ซึ่งวัดจากทิศเหนือ (0°) ไปตามเส้นขอบฟ้าในทิศตามเข็มนาฬิกา ไปยังทิศตะวันออก (90°) ทิศใต้ (180°) ทิศตะวันตก (270°) และกลับมาที่ทิศเหนือ (360°) อีกครั้งหนึ่ง

  ดังนั้นมุมทิศจึงมีค่าระหว่าง (0°- 360°) 

• มุมเงย (Altitude) เป็นมุมในแนวดิ่ง ซึ่งนับจากเส้นขอบฟ้า (0°) สูงขึ้นไปจนถึงจุดเหนือศีรษะ (90°)  

  ดังนั้นมุมเงยจึงมีค่าระหว่าง (0° - 90°)