Una persona que haga una observación astronómica y quiera describirla posteriormente debe de conocer dos cosas: su localización geográfica y la posición del astro en la esfera celeste. La primera se resuelve consultando la latitud y la longitud del lugar de observación y la segunda el punto cardinal y la altura sobre el horizonte del astro, ambas se pueden obtener mediante un dispositivo GPS (global positioning system).
Aunque sabemos que la Tierra no es el centro del Universo es cómodo considerar que los astros se encuentran y se mueven en una esfera celeste, que se obtiene de la prolongación de nuestros polos norte y sur, meridianos, paralelos y ecuador terrestres. De esa manera hablamos de los polos, meridianos, paralelos y ecuador celestes. Los meridianos y paralelos terrestres conforman las coordenadas geográficas de longitud y latitud. Los meridianos y paralelos celestes conforman las coordenadas ecuatoriales celestes de ascensión recta y declinación.
Las coordenadas ecuatoriales celestes son preferibles a las coordenadas altoazimuales de cualquier astro, aunque la simplicidad de las segundas es evidente.
En la actualidad la esfera celeste está dividida en 88 áreas perfectamente delineadas, con lı́neas paralelas a los meridianos y a los paralelos celestes, que reciben el nombre de constelaciones. Hay 36 que predominantemente pertenecen al hemisferio norte celeste y las 52 restantes al hemisferio sur. En la esfera celeste hay muchos objetos que aparentemente están fijos y se localizan siempre en la misma constelación, este es el caso de las estrellas, las nebulosas y las galaxias, sin embargo los objetos del sistema solar van errando por las constelaciones a lo largo del año.
Las estrellas mas brillantes de las constelaciones forman figuras fácilmente reconocibles que reciben el nombre de asterismos, que sirven para identificar a una determinada constelación.
A simple vista y sobre todo con la ayuda de algún instrumento óptico se observa que las estrellas no son todas del mismo color, que forman conjuntos dobles o binarios, que su brillo es variable, que hay pequeñas regiones donde se acumulan muchas estrellas formando los llamados cúmulos estelares,
En las constelaciones también encontramos zonas nebulosas, nubes de gas y polvo iluminadas por la luz de las estrellas que contienen.
Todos los objetos aquí descritos se consideraba que estaban contenidos en nuestra galaxia, llamada Vı́a Láctea por ser una banda blanquecina que recorre la esfera celeste desde Casiopea a Sagitario, una galaxia es una agrupación inmensa de polvo y gas interestelar y estrellas. Sin embargo fue en el primer cuarto del siglo XX cuando el mejor conocimiento de las nebulosas elípticas condujo a considerarlas como otras galaxias.