O sistema de coordenadas equatoriais é provavelmente o mais largamente usado sistema de coordenadas celestiais. Ele é também o mais parecido com o sistema de coordenadas geográficas, por que eles usam o mesmo plano fundamental, e os mesmos polos. A projeção do equador terrestre na esfera celestial é chamada de equador celestial. Do mesmo modo, a projeção dos polos geográficos na esfera celestial define os polos celestiais norte e sul.

No entanto, há uma importante diferença entre o sistema de coordenadas geográficas e equatorial: o sistema geográfico é fixo na Terra; ele roda conforme a Terra roda. O sistema equatorial é fixo nas estrelas^[1], logo ele parece girar pelo céu com as estrelas, mas é claro que quem está realmente rodando é a Terra pelo céu fixado.

O ângulo latitudinal (da latitude) do sistema equatorial é chamado Declinação (abreviado como Dec). Ele mede o ângulo de um objeto acima ou abaixo do equador celestial. O ângulo longitudinal é chamado Ascensão Reta (abreviado como AR). Ele mede o ângulo de um objeto a leste do equinócio vernal. Ao contrário da longitude, a Ascensão Reta é normalmente medida em horas ao invés de graus, devido ao fato da rotação aparente do sistema de coordenadas equatorial estar fortemente relacionada à hora sideral e hora angular. Uma vez que uma rotação completa do céu leva 24 horas para completar, existem (360 graus / 24 horas) = 15 graus em uma hora de Ascensão Reta.

As coordenadas equatoriais dos objetos do espaço profundo e estrelas não variam muito em períodos curtos de tempo, uma vez que não são afetados pelo movimento diurno (a rotação diária aparente do céu em torno da Terra. Entretanto, lembre-se de que isto leva 1 dia sideral, em vez de 1 dia solar). Estas são coordenadas adequadas para criar catálogos de estrelas e objetos do espaço profundo (lembre-se de que as Coordenadas Galácticas também resultam, mas são mais difíceis de usar, do ponto de vista da Terra). Contudo, existem efeitos que fazem com que a AR e a Dec dos objetos variem ao longo do tempo, como a Precessão e a nutação, assim como o movimento próprio, sendo o último ainda menos importante. As coordenadas equatoriais são por isso definidas geralmente com uma determinada época, para ter em conta a precessão. As épocas conhecidas incluem o J2000.0 (Ano Juliano 2000) e o B1950.0 (Ano de Bessel 1950).

O sistema de coordenadas horizontais usa o horizonte local do observador como plano fundamental. Ele divide convenientemente o céu em um hemisfério superior que você pode ver, e um inferior que você não pode ver (por causa da forma da Terra). O polo do hemisfério superior é chamado de zênite. O polo do hemisfério inferior é chamado de nadir. O ângulo de um objeto acima ou abaixo do horizonte é chamado de altitude (abreviado para Alt). O ângulo de um objeto ao longo do horizonte (medido a partir do ponto norte, para leste) é chamado de azimute. O sistema de coordenadas horizontais é algumas vezes chamado de sistema de coordenadas Alt/Az.

O sistema de coordenadas horizontais é fixo na Terra, e não nas estrelas. Logo, a altitude e azimute de um objeto muda com o tempo, assim o objeto aparece mover-se pelo céu. Além disso, como o sistema horizontal é definido por seu horizonte local, o mesmo objeto visto de diferentes localizações na Terra ao mesmo tempo terá diferentes valores de altitude e azimute.

Coordenadas horizontais são muito úteis para determinar as horas de nascente e poente de um objeto no céu. Quando um objeto possui altitude = 0 graus, ele está nascendo (se seu azimute é < 180 graus) ou se pondo (se seu azimute é > 180 graus).

O sistema de coordenadas elípticas usa a elíptica para seu plano fundamental. A elíptica é o caminho que o Sol parece seguir pelo céu no curso de um ano. Ele é também a projeção do plano orbital da Terra na esfera celestial. O ângulo latitudinal é chamado de latitude elíptica, e o ângulo longitudinal é chamado longitude elíptica. Como a Ascensão Reta no sistema equatorial, o ponto zero da longitude elíptica é o equinócio vernal.

Como você acha que este sistema de coordenadas seria usado? Se você pensou que seria para mapear objetos do sistema solar, você está certo! Cada um dos planetas (exceto Plutão) orbita o Sol aproximadamente no mesmo plano, de modo que eles sempre parecem estar em algum lugar próximo da elíptica (isto é, eles sempre possuem pequenas latitudes elípticas).

O sistema de coordenadas galáticas usa a Via Láctea como seu plano fundamental. O ângulo latitudinal é chamado de latitude galáctica, e o ângulo longitudinal é chamado de longitude galáctica. Este sistema de coordenadas é útil para estudar a galáxia propriamente dita. Por exemplo, você pode querer conhecer como a densidade das estrelas mudam em função da latitude galáctica, para ver o quão achatado o disco da Via Láctea é.