Una esfera armilar es un modelo científico que demuestra el funcionamiento de la esfera celeste, un concepto que históricamente fue utilizado por astrónomos y otros científicos para comprender los cielos. Al considerar la Tierra como el centro del universo, la esfera celeste está formada por los objetos visibles desde la Tierra. Usando una esfera armilar, alguien puede calcular la posición de algo en el cielo en relación con un observador en la Tierra. Este modelo también se puede utilizar para mostrar visualmente a las personas cómo funciona la esfera celeste.
La esfera armilar se ve principalmente como una curiosidad científica hoy en día, aunque estos dispositivos pueden usarse para algunos cálculos astronómicos básicos. Se pueden ver numerosos modelos en exhibición en museos científicos que coleccionan instrumentos antiguos, y algunas personas coleccionan esferas antiguas porque las encuentran visualmente interesantes. Como muchos instrumentos científicos antiguos, las esferas armilares son a menudo obras de arte además de modelos funcionales, y pueden variar mucho en tamaño, desde versiones de escritorio hasta dispositivos que llenan habitaciones grandes.
La construcción de la esfera consta de una serie de anillos encajados que giran alrededor de un solo eje. En medio de los anillos, se coloca un globo o bola que representa a la Tierra. Algunos de los anillos son fijos, lo que indica la posición de características como el ecuador y los trópicos, mientras que otros se pueden rotar. Los anillos están cubiertos por una serie de marcas que las personas pueden usar para alinear los anillos cuando intentan llegar a una medida.
En relación con la Tierra, los objetos de la esfera celeste parecen moverse. De hecho, todos los objetos del universo se mueven, pero debido a que se mueven juntos, estos movimientos no suelen ser evidentes para los observadores. El aparente movimiento de los objetos en el espacio se debe a la rotación de la Tierra y la órbita alrededor del Sol, pero los primeros astrónomos no lo sabían. La esfera armilar les ayudó a comprender y explicar los movimientos de los cielos, y este dispositivo se reorganizó regularmente para mantenerse al día con los nuevos descubrimientos e información científica.
China parece merecer el crédito por la invención de la esfera armilar, ya que se pueden ver numerosas representaciones y discusiones del instrumento en el arte y los escritos chinos antiguos. Los griegos también parecen haber desarrollado una versión de forma independiente y, a veces, se les llama erróneamente los inventores originales del dispositivo. En cualquier caso, las esferas armilares se utilizaron y fabricaron bien durante el siglo XIX, y varias empresas modernas realizan reproducciones para personas que coleccionan curiosidades científicas.