天球坐標計算涉及在天球上建立的球面坐標系，包括基本圈、極、原點、副圈等基本元素，以及天體坐標的量度方向。不同的基圈、主圈(或始圈)和主點(或稱原點)可以形成不同的坐標系，例如地平坐標系、赤道坐標系、黃道坐標系、銀道坐標系等。
以下是部分天球坐標系的介紹：
地平坐標系。以地平圈為基圈，子午圈為主圈，南點（或北點）為主點。天體的投影在地平坐標系中的兩個坐標值為高度（或天頂距）和地平經度（或方位角）。
赤道坐標系。以天赤道為基圈，以子午圈為主圈，南點為主點。第一個坐標值為赤緯，第二個坐標值為時角。
此外，計算天球坐標時，還會涉及到一些特定的角度和度量，如地平緯度（也稱地平高度）、天頂距、方位角等。這些坐標系統有助於天文學家和太空人在三維空間中精確地定位和追蹤天體。