天體測量學的一個分支，主要內容是運用球面三角學和矩陣運算等數學方法研究投影在天球上的天體位置及其因大氣折射和地球運動等引起的變化。球面天文學是研究天體測量學、天體力學、恒星天文學和星系動力學等分支學科所必需的基礎理論之一。球面天文學的具體研究內容一般包括：①天球坐標系的建立，天體的視運動；②視差、大氣折射和光行差的理論及其應用；③歲差和章動對天體位置的影響；④以地球自轉和公轉週期為基礎的時間計量系統（世界時和曆書時）的建立原理和力學基礎；⑤天體視位置的歸算算方法。
參考書目
佈拉日哥著，易照華、楊海壽譯:《球面天文學教程》，高等教育出版社，北京，1954。
E.W.Woolard and G.M.Clemence，Spherical Astronomy，Academic Press，New York，1966.