地平坐标系是一种最直观的天球坐标系，和我们日常的天文观测关系最为密切。地平坐标系中的基本圈是地平圈，基本点是天顶和天底。地平圈就是观测者所在的地平面无限扩展与天球相交的大圆。从观测者所在的地点，作垂直于地平面的直线并无限延长，在地平面以上与天球相交的点，称为天顶；在地平面以下与天球相交的点，称为天底。在天球上，天顶和天底与地平圈的角距离均为90°，只不过一个在地平圈以上，另一个在地平圈以下。地平圈把天球分为可见半球和不可见半球两部分。方位即地平经度，是一种两面角，即午圈所在的平面与通过天体所在的地平经圈平面的夹角，以午圈所在的平面为起始面，按顺时针方向度量。方位的度量亦可在地平圈上进行，以南点为起算点，由南点开始按顺时针方向计量。方位的大小变化范围为0°～360°，南点为0°，西点为90°，北点为180°，东点为270°。地平坐标系能把天体在当时当地的天空位置直观地、生动地表示出来。例如，若某人造卫星在某时刻的地平坐标值为：方位270°，高度45°，则说明，此时该人造卫星在正东方的天空，其仰角为45°。在某地连续数小时观测某一恒星在天空中的位置变化，则可以看出该恒星的高度和方位是随着时间的推移而变化的。由此，可以对地平坐标系的含义有更清楚的认识。
天球坐标系的一种，又称第一赤道坐标系。常在天文观测中使用。基本圈：天赤道。基本点：天赤道与天子午圈近南点的交点（Q'点）在基本圈上计量的第一坐标：时角（t），自子午圈起向西为正（0h~12h），向东为负（0h~-12h）。第二坐标：赤纬（），子赤道向北天极计量为正（0°~90°），向南天极为负（0°~-90°）