In qualsiasi parte del mondo, il cielo è l'unico riferimento certo per sapere dove ci si trovi. Il Sole di giorno e le stelle di notte sembrano muoversi su un'immensa sfera appoggiata al cerchio dell'orizzonte. L'apparente movimento di rotazione dei corpi celesti avviene da est verso ovest. Alcuni corpi restano sempre visibili, altri sorgono e tramontano, e tutti nel tempo cambiano posizione rispetto all'orizzonte. Il movimento apparente si deve alla rotazione in senso contrario della Terra, mentre la diversa posizione degli astri è conseguenza del moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole. La posizione degli astri si misura in coordinate altazimutali, che definiscono l'altezza sull'orizzonte e la distanza angolare, detta azimut, rispetto alla direzione del nord geografico. Le stelle che sorgono e tramontano sono dette occidue, quelle che invece restano visibili per tutta la notte si dicono circumpolari. L'appartenenza di una stella all'una o all'altra di queste categorie dipende dalla latitudine del punto di osservazione, tanto che all'equatore tutte le stelle sono occidue, mentre ai poli tutte sono circumpolari. Nell'emisfero boreale c'è una sola stella che resta praticamente ferma: è la Stella Polare, che si trova a meno di 1° dal polo nord celeste e rappresenta pertanto il riferimento principale per orientarsi in mare come in terra.