天體運行是指宇宙中各類天體發生的運動。這些天體包括但不限於太陽、行星、衛星、彗星、流星以及行星際微小天體等在太陽系中的天體，恆星、星團、星雲以及星際物質等在銀河系中的天體，以及河外星系等。天體運動的原因是宇宙大爆炸後形成的空間天體運動的本原動力，也就是物質運動的動力源。
古人用乾坤兩卦來描述天體的運行方式，其中乾卦象徵着天道運行週而復始，永無止息，而坤卦則象徵着大地，代表着胸懷寬廣，包容萬物。這種陰陽的不斷交替，形成了時間和空間，例如太陽的東昇西落週期爲一天，春夏秋冬的交換週期爲一年，一年有12個月，一天有12個時辰。
在天體運動中，萬有引力是提供向心力的主要力量。對於近地衛星而言，其高度與地球半徑相比可忽略不計，可以認爲其所受的萬有引力等於重力，並提供向心力。對於其他衛星或天體，萬有引力提供向心力。行星繞着恆星的運動軌道爲橢圓形，在精確度不高的情況下，可以認爲地球、月球軌道爲圓形軌道。
此外，天體運動中的勢能就是引力勢能。