천구 좌표계는 천문학에서 천체의 위치를 표현하는 시스템으로, 지구를 중심으로 하는 구면 좌표계이다. 이 시스템은 두 개의 주요 좌표, 즉 적경(직사각형적 경도)과 적위(직사각형적 위도)를 사용하여 천체의 위치를 지정한다.

적경은 천구의 기준인 춘분점에서 동쪽 방향으로 측정된 각도로, 시간 단위로 표현된다. 적위는 천구에서 천체가 지구의 북극 또는 남극과 얼마나 떨어져 있는지를 나타내는 각도로, 북쪽 하늘에서는 양수, 남쪽 하늘에서는 음수로 표시된다.

천구 좌표계는 지구의 자전과 공전을 고려하여 고정된 배경으로서 사용되며, 별과 다른 천체들의 상대적인 위치를 정확하게 손쉽게 알 수 있게 해준다. 이 시스템은 현대 천문학에서 관측 데이터를 기록하고 분석하는 데 필수적인 도구로 자리잡았다.

천구는 사실상 무한한 범위로 확장되어 있으며, 모든 천체는 이 좌표계 내에서 고유한 적경과 적위를 가진다. 천체의 움직임은 이 좌표계를 기준으로 예측되고 기술되며, 이를 통해 천문학자들은 별자리, 행성, 성운 등 천체의 위치와 변화를 연구할 수 있다.

또한, 천구 좌표계는 맨눈으로 보는 천체뿐만 아니라 망원경이나 다른 관측 장비를 통해 보는 많은 천체를 설명할 수 있으며, 이를 통해 천문학적 연구가 가능해진다. 천구 좌표계는 고대부터 사용되어 왔지만, 현대 과학 기술의 발전과 함께 더욱 정교하고 정확하게 발전해왔다.