Die sphärische Astronomie ist die älteste Form der Astronomie, das Studium der Sterne und des Kosmos. Es befasst sich mit den außerirdischen Körpern, die von der Erdoberfläche aus beobachtet werden können. Dazu gehören die Sternbilder und andere bekannte Fixtures des Nachthimmels, wie zum Beispiel der Nordstern. In der sphärischen Astronomie wird der Nachthimmel als eine imaginäre Struktur angesehen, die als Himmelskugel bezeichnet wird und die Erde umkreist. Alle Sterne, Planeten und Konstellationen können durch ihre Positionen auf der Himmelssphäre beschrieben werden.
Den größten Teil der Menschheitsgeschichte wusste man über den Kosmos nur, was man am Himmel beobachten konnte. Selbst primitive Kulturen erkannten bald, dass einige außerirdische Körper stationär blieben, während andere, darunter Sonne und Mond, ihre Position je nach Jahreszeit änderten. Astronomie war wichtig für die Religion und Kultur vieler alter Zivilisationen. Bauwerke wie Stonehenge und die Pyramiden von Ägypten und Mittelamerika wurden so positioniert, dass sie sich an astronomischen Mustern ausrichten. Lange vor der Erfindung des Kompasses nutzten Seeleute Sterne zur Navigation.
All dies waren frühe Anwendungen der sphärischen Astronomie. Astronomen stützten ihre Berechnungen auf die rund 3,000 Sterne und Planetenkörper, die zu jeder Nachtzeit mit bloßem Auge sichtbar sind. Als die Wissenschaft im Mittelalter langsam Fortschritte machte, entdeckten einige Astronomen unentdeckte Monde und Planeten, indem sie Schwankungen in den Umlaufbahnen sichtbarer beobachteten. Die Perfektionierung des Teleskops im 1600. Jahrhundert ermöglichte es, viele dieser Körper zum ersten Mal zu beobachten. Es lieferte auch Entdeckungen, die für die etablierte Wissenschaft und Religion schockierend waren, wie etwa Galileis Beobachtung, dass die Erde die Sonne umkreist und nicht umgekehrt.
Auch nach dem Aufkommen des Teleskops basierten alle neuen Messungen auf denen der sphärischen Astronomie. Dies liegt daran, dass noch Beobachtungen von der Erdoberfläche aus gemacht werden mussten. Erst im 20. Jahrhundert verstanden Astronomen, dass sich alle Sterne und Konstellationen bewegen, wenn sich das Universum ausdehnt. Diejenigen, die stationär erscheinen, bewegen sich nur sehr langsam. Während es auf astronomischen Beobachtungen basierte, zwang diese neue Sicht des Universums die Astronomie, ihre Sternkarte radikal zu ändern.
Heutzutage liefern umlaufende Teleskope, Raumsonden und Radioteleskope ein weitaus vollständigeres Bild des Universums, als es von der Erdoberfläche aus beobachtet werden kann. Objekte am anderen Ende des Universums wurden beobachtet, ebenso wie extrasolare Planeten und Systeme, die aus der Erdatmosphäre nicht zu sehen wären. Nichtsdestotrotz ist die sphärische Astronomie lebendig und wohlauf. Es wird jedes Mal verwendet, wenn ein Astronom den Nachthimmel mit einem Teleskop absucht. Die resultierenden Messungen beziehen sich wie seit Jahrhunderten auf die Himmelskugel.