Sferična astronomija je najstarejša oblika astronomije, preučevanje zvezd in kozmosa. Skrbi za tista nezemeljska telesa, ki jih je mogoče opazovati z zemeljskega površja. Sem spadajo ozvezdja in druge znane svetilke na nočnem nebu, kot je zvezda Severnica. V sferični astronomiji se nočno nebo obravnava kot namišljena struktura, imenovana nebesna krogla, ki kroži okoli Zemlje. Vse zvezde, planete in ozvezdja lahko opišemo z njihovimi položaji na nebesni sferi.
Večino človeške zgodovine je bilo o kozmosu znano le tisto, kar je bilo mogoče opazovati na nebu. Tudi primitivne kulture so kmalu spoznale, da so nekatera nezemeljska telesa ostala nepremična, medtem ko so druga, vključno s soncem in luno, spremenila položaj glede na letni čas. Astronomija je bila pomembna za religijo in kulturo mnogih starodavnih civilizacij. Strukture, kot so Stonehenge in piramide v Egiptu in Srednji Ameriki, so bile postavljene tako, da so usklajene z astronomskimi vzorci. Že dolgo pred izumom kompasa so mornarji uporabljali zvezde za navigacijo.
Vse to so bile zgodnje aplikacije sferične astronomije. Astronomi so svoje izračune utemeljili na približno 3,000 zvezdah in planetarnih telesih, ki so vidna s prostim očesom v katerem koli času noči. Ko je znanost v srednjem veku počasi napredovala, so nekateri astronomi odkrili neodkrite lune in planete z opazovanjem nihanj v orbitah vidnih. Popolnost teleskopa v 1600-ih je omogočila, da so mnoga od teh teles prvič opazovali. Prav tako je zagotovila odkritja, ki so bila šokantna za uveljavljeno znanost in religijo, kot je Galilejeva ugotovitev, da Zemlja kroži okoli sonca in ne obratno.
Tudi po pojavu teleskopa so vse nove meritve temeljile na meritvah sferične astronomije. To je zato, ker je bilo treba še vedno opazovati s površine Zemlje. Šele v 20. stoletju so astronomi razumeli, da se vse zvezde in ozvezdja premikajo, ko se vesolje širi. Tisti, ki se zdijo nepremični, se premikajo zelo počasi. Čeprav je temeljil na astronomskih opazovanjih, je ta novi pogled na vesolje prisilil astronomijo, da je radikalno spremenila svoj zvezdni zemljevid.
V današnjem času orbitalni teleskopi, vesoljske sonde in radijski teleskopi zagotavljajo veliko bolj popolno sliko vesolja, kot jo je mogoče opazovati z zemeljskega površja. Opaženi so bili predmeti na skrajnem koncu vesolja, pa tudi zunajsončni planeti in sistemi, ki jih ne bi bilo mogoče videti iz zemeljske atmosfere. Kljub temu je sferična astronomija živa in zdrava. Uporablja se vsakič, ko astronom išče nočno nebo s teleskopom. Dobljene meritve temeljijo na nebesni sferi, tako kot že stoletja.