Sferna astronomija je najstariji oblik astronomije, proučavanje zvijezda i kozmosa. Bavi se onim izvanzemaljskim tijelima koja se mogu promatrati sa Zemljine površine. To uključuje sazviježđa i druga poznata svjetla na noćnom nebu, kao što je zvijezda Sjevernjača. U sfernoj astronomiji, noćno se nebo promatra kao imaginarna struktura nazvana nebeska sfera koja kruži oko Zemlje. Sve zvijezde, planeti i sazviježđa mogu se opisati njihovim položajima na nebeskoj sferi.
Veći dio ljudske povijesti sve što se znalo o kozmosu bilo je ono što se moglo promatrati na nebu. Čak su i primitivne kulture ubrzo shvatile da su neka izvanzemaljska tijela ostala nepomična, dok su druga, uključujući Sunce i Mjesec, promijenili položaj ovisno o godišnjem dobu. Astronomija je bila važna za religiju i kulturu mnogih drevnih civilizacija. Strukture kao što su Stonehenge i piramide Egipta i Srednje Amerike bile su postavljene tako da se usklađuju s astronomskim obrascima. Mnogo prije izuma kompasa, mornari su koristili zvijezde za navigaciju.
Sve su to bile rane primjene sferne astronomije. Astronomi su svoje izračune temeljili na otprilike 3,000 zvijezda i planetarnih tijela koja su vidljiva golim okom u bilo koje doba noći. Kako je znanost polako napredovala u srednjem vijeku, neki su astronomi otkrili neotkrivene mjesece i planete promatrajući fluktuacije u orbitama vidljivih. Savršenstvo teleskopa u 1600-ima omogućilo je da se mnoga od ovih tijela promatraju po prvi put. Također je pružio otkrića koja su bila šokantna za utemeljenu znanost i religiju, kao što je Galileovo zapažanje da Zemlja kruži oko Sunca, a ne obrnuto.
Čak i nakon pojave teleskopa, sva nova mjerenja temeljila su se na onima iz sferne astronomije. To je zato što su se još uvijek morala provoditi promatranja s površine Zemlje. Tek u 20. stoljeću astronomi su shvatili da se sve zvijezde i zviježđa kreću kako se svemir širi. Oni koji se čine nepomični samo se kreću vrlo sporo. Iako se temeljio na astronomskim promatranjima, ovaj novi pogled na svemir prisilio je astronomiju da radikalno promijeni svoju zvjezdanu kartu.
U današnje vrijeme, orbitalni teleskopi, svemirske sonde i radioteleskopi pružaju daleko potpuniju sliku svemira nego što se može promatrati sa Zemljine površine. Promatrani su objekti na udaljenom kraju svemira, kao i ekstrasolarni planeti i sustavi koje bi bilo nemoguće vidjeti iz Zemljine atmosfere. Ipak, sferna astronomija je živa i zdrava. Koristi se svaki put kada astronom pretražuje noćno nebo teleskopom. Rezultirajuća mjerenja temelje se na nebeskoj sferi, baš kao što su bila stoljećima.