天球是天文學和導航上使用的一個假想模型，這個模型將地球的球心作為中心，構建一個半徑無限大的球體。
在天球模型中，天空中的所有天體都視為被投影在這個無限的球體上，地球的赤道和極點在天球上表現為天赤道和天極。通過這種方式，天體的位置和運動可以被更容易地理解和研究，天球的主要用途包括建立天球坐標系，幫助確定天體的視位置和視運動，天球的半徑雖然是無限的，但天體在天球上的位置只取決於它們相對於地球的觀察者的角度，而不是實際距離。
此外，天球的概念也與人類的直觀感覺相適應，有助於將複雜的天文現象簡化，便於研究和教學。