Nebesni ekvator je del večjega sistema, imenovanega nebesna krogla, ki se uporablja kot koordinatni sistem za lociranje in opis položaja nebesnih objektov. Nebesna sfera ni fizični objekt, temveč namišljen objekt neskončne velikosti z Zemljo v središču. Nebesni ekvator natančno ustreza zemeljskemu ekvatorju in je v bistvu projekcija zemeljskega ekvatorja na namišljeno nebesno kroglo.
Zamisel o namišljeni črti na namišljeni krogli neskončne velikosti na nebu je marsikomu težko razumljiva. Zaradi tega sta prikaza nebesne krogle in nebesnega ekvatorja v učnih gradivih pogosto prikazana kot določena velikost, nekoliko večja od Zemlje, preprosto za ponazoritev. To ustvarja perspektivo gledalca, ki gleda navzdol na kroglo z Zemljo v središču. Na krogli nebesni ekvator zaseda ustrezno pot in položaj zemeljskega ekvatorja.
Zaradi vrtenja Zemlje se zdi, da se nebesna krogla premika, vendar temu ni tako. Pritrjen je na mestu, vendar se opazovalec premika, ko se Zemlja vrti. Zaradi tega se zdi, da se krogla obrne enkrat vsakih 24 ur, v istem času, ko Zemlja opravi en obrat ali en dan. Nebeški ekvator pa se bo vedno pojavljal v popolnoma isti točki iz katerega koli posameznega mesta na zemlji. To je zato, ker se zemeljski ekvator ne premika glede na nobeno točko na svoji površini, in ker se nebesni ekvator natančno ujema z zemeljskim ekvatorjem, se tudi ne premika.
Položaj nebesnega ekvatorja na nebu pa bo drugačen, odvisno od lokacije opazovalca na zemeljski površini. Vedno bo sledil poti, ki opisuje ravno črto, ki povezuje dve točki, naravnost vzhod in zahod. Ko stoji na ekvatorju, bo šel neposredno nad glavo. Ko se opazovalec premika proti severu, se središče črte premakne proti jugu. Nasprotno, če se opazovalec premakne južno od ekvatorja, se zdi, da se pot nebesnega ekvatorja premakne proti severu. Z vidika nekoga, ki stoji na enem od dveh polov, nebesni ekvator natančno sledi obzorju.
Koordinatni sistem, ki temelji na nebesni sferi, se uporablja tako za lociranje kot tudi za kvantificiranje položaja predmetov na nebu. Koordinate za ta sistem temeljijo na deklinaciji in desnem vzponu. Sklanjanje se nanaša na položaj predmeta nad ali pod nebesnim ekvatorjem in se meri v stopinjah. Desni vzpon približno ustreza zemljepisni dolžini, vendar za referenčno točko uporablja določeno točko na nebesnem ekvatorju, imenovano pomladno enakonočje. Desni ascension se meri v urah, kar odraža navidezno rotacijo krogle glede na Zemljo.