Nebesna krogla je namišljena struktura, ki se pogosto uporablja v astronomiji in navigaciji za pomoč pri konceptualizaciji relativnega položaja nebesnih teles glede na opazovalca na Zemlji. Najlažje si ga predstavljamo kot kroglo, ki je večja od Zemlje, čeprav ni potrebna nobena posebna velikost, ki je koncentrična na samo Zemljo. Na notranjost te krogle je mogoče projicirati različna nebesna telesa, ki jih je mogoče opazovati z Zemlje, kot so drugi planeti in zvezde. Nebesna sfera je torej namišljena krogla, na katero so postavljeni različni nebesni objekti, da bi opazovalcu na Zemlji lažje razpravljali o njihovi relativni umestitvi, ne pa o njihovi resnični umestitvi v vesolje.
Medtem ko so nekateri morda nekoč menili, da je nebesna sfera dejanski predmet, ki se je pogosto uporabljal za razlago postavitve predmetov na vidno nebo, se zdaj šteje za čisto človeško konstrukcijo. Njegova uporaba na znanstvenih področjih, kot je astronomija, ostaja zaradi svoje preprostosti, čeprav je za študente astronomije pomembno, da se zavedajo, da taka sfera v resnici ne obstaja. Izraz “nebesna krogla” se lahko uporablja tudi za sklicevanje na fizični model, ki predstavlja relativno postavitev nebesnih teles na notranjo ali zunanjo stran globusa.
Eden najlažjih načinov za predstavljanje nebesne sfere je, da si človek vizualizira Zemljo kot celoto. Od severnega in južnega pola se lahko črte razširijo navzven, da ustvarijo novi severni in južni pol na notranji strani večje krogle. Zemeljski poldnevnik in ekvator se lahko tudi razširita, da se ustvari nebesni poldnevnik in ekvator, kar ustvari preprosto predstavo o tem, kako opazovalec na Zemlji gleda oddaljene predmete. Na nebesno sfero lahko nato postavimo različna nebesna telesa na način, ki kaže njihov zaznani položaj z Zemlje.
Ustvarjanje namišljene nebesne krogle olajša preučevanje in razpravo o nebesnih telesih. Študentje astronomije razumejo, da dejanski položaji različnih zvezd in planetov nikakor niso povezani s tem, kako jih dojemajo z Zemlje, vendar je takšne položaje v tridimenzionalnem prostoru pogosto težko razumeti in uporabiti. Posamezno nebesno kroglo je mogoče ustvariti tudi za določenega opazovalca, tako da ustvarimo polno točko neposredno nad njim ali njo, s poldnevnikom, ki poteka severno in južno od te točke. Osebna krogla uporablja ekvator, ki predstavlja položaj opazovalca na površini Zemlje, in čeprav je mogoče ustvariti polno kroglo, je opazovalec v danem trenutku vidna le polovica krogle.