ทรงกลมฟ้า (Celestial sphere) หมายถึง ทรงกลมสมมติขนาดใหญ่ มีรัศมีอนันต์ โดยมีโลกอยู่ที่จุดศูนย์กลาง มนุษย์ในอดีตจินตนาการว่า โลกถูกห่อหุ้มด้วยทรงกลมฟ้า ซึ่งประดับด้วยดาวฤกษ์ (Star) และเข้าใจว่า ดาวฤกษ์เหล่านี้อยู่ห่างจากโลกด้วยระยะทางเท่ากัน เท่ากับรัศมีของทรงกลมฟ้า ทรงกลมฟ้าหมุนรอบโลก 1 รอบ ใช้เวลา 1 วัน ทาให้เรามองเห็นดาวฤกษ์เคลื่อนที่ไปตามทรงกลมท้องฟ้าด้วยอัตรา 15 องศาต่อชั่วโมง

                   

                    มนุษย์สังเกตเห็น ดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ และดาวสว่างห้าดวงที่มองเห็นด้วยตาเปล่า ได้แก่ ดาวอังคาร ดาวพุธ ดาวพฤหัสบดี ดาวศุกร์ และดาวเสาร์ เคลื่อนที่ในแนวจักราศี ด้วยทิศทางและอัตราเร็วไม่คงที่ จึงเรียกดาวทั้งเจ็ดดวงนี้ว่า ดาวเคราะห์ (Planet) ซึ่งเป็นชื่อของวันทั้งเจ็ดในสัปดาห์

 

                    การที่มนุษย์เฝ้าสังเกตการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ดวงจันทร์ ดาวฤกษ์ และดาวเคราะห์ ในทรงกลมท้องฟ้า นาไปสู่การกาหนดเวลาในนาฬิกาและปฏิทิน ซึ่งถือได้ว่าเป็นภูมิปัญญาของมนุษย์มาแต่โบราณ โดยการศึกษานั้นต้องอาศัยมุมมองสองอย่างคือ มุมมองจากโลกซึ่งมองเห็นทรงกลมฟ้าเคลื่อนที่รอบโลก และมุมมองจากอวกาศซึ่งโลกหมุนรอบตัวเองและโคจรรอบดวงอาทิตย์