球面天文学也称为位置天文学，是天文学的一个分支，用于确定在任何一个日期和时间由地球上的任意地点所看见的物体在天球上的位置。
时间的重要无需多言。目前被接受的最广泛的关于时间的物理理论是爱因斯坦的相对论。即时间不能脱离宇宙及其事件的观察者而独立存在，时间是宇宙与其观察者之间的联系的一个方面。当然时间的本质是什么已经是极少数科学家、哲学家热心研究的课题，对于时间的实际应用，我们按常规理解就够了。
地球自转运动就是个相当不错的天然时钟。天体的东升西落，便被用来当作计时的工具，包括太阳和遥远的恒星（春分点），便诞生了太阳时和恒星时的概念。
太阳时是一个地方的子午圈与太阳之间的时角。
即天体所处的子午圈和观察者所处的子午圈所形成的夹角；从观测者所处子午圈起向西（顺时针方向）测量，取值范围以小时为单位从0h - 24h， 每15° 为1h，（有时也可以用角度表示）。
一个天体的时角被定义为该天体的赤经与当地的恒星时的差值。 在天文学和天文航海中，时角是在赤道坐标系中用于给出天球上点的方向的坐标之一。 一个点的时角是两个平面之间的角度：一个平面包含地轴和天顶（子午面），另一个平面是穿过该点与极点（地轴）的球面大圆切圆所形成的平面（赤经圈）。
时角由天赤道平面上的橙色箭头指示。 箭头自天球天赤道的子午面至观测目标所在面的球面大圆处结束，该球面大圆也是赤经圈
太阳连续两次经过上中天的时间间隔，称为真太阳日。日晷所表示的时间就是真太阳时。太阳时的基本单位是太阳日。根据开普勒第二定律，地球在轨道上做的是不等速运动，这样每天的真太阳日的长度便不断改变，非常不利于计算，于是又引入平太阳日的概念。
平太阳日：天文学上由一个假定的太阳（平太阳）在天赤道上（而不是在黄赤道上）作等速运行，其速度等于运行在黄赤道上真太阳的平均速度，这个假想的平太阳连续两次上中天的时间间隔，叫做一个平太阳日，一个平太阳日是24小时。每个地方的平太阳时称为当地的当地时间。但是每一时刻，全世界的人的当地时并不统一，所以便有了时区的概念。
恒星时是一个地方的子午圈与天球的春分点之间的时角。
春分和秋分都是中国二十四节气中的两个非常重要的节气，白昼和黑夜将会在这两天中平分，也就是说，白昼和黑夜的时间会各为12小时；在这两天中，太阳将会经过天赤道，也就是说太阳的赤纬将会是0°。在春分之后，太阳的赤纬会逐渐增加（直到夏至），北半球各地白昼开始长于黑夜；在秋分之后，太阳的赤纬会逐渐减少（直到冬至），北半球各地白昼将会短于黑夜。
在古希腊时期，春分和秋分会发生在白羊座和天秤座。由于岁差的原因，现在太阳经过天赤道的时间晚了大概一个月，也就是一个星座，所以现在太阳在春分和秋分时分别位于双鱼座和处女座。