Para cuantificar esas posiciones variables se idearon algunos instrumentos simples y un sistema de coordenadas que surge de forma bastante natural tomando como referencia nuestro horizonte.

La apariencia del cielo, sobre todo por la noche, es la de una gran bóveda que nos rodea por encima del horizonte; parece una semiesfera.

En el horizonte podemos situar los puntos cardinales: N, S, E y W. Y el punto más alto del cielo, el que está justo encima de nuestras cabezas, sobre nuestra vertical, es el cenit (z).

Para situar un astro X en el cielo, para comunicar claramente hacia dónde hay que mirar para localizarlo, es preciso indicar dos direcciones, una a lo largo del horizonte señalando el punto cardinal hacia el que debemos dirigir la mirada y otra que indique cuánto hay que levantarla del horizonte. Esas dos direcciones se miden como ángulos, con lo que podemos precisarlas con todo detalle.

Para hacerlo imaginamos un cuarto de círculo vertical que vaya desde el cenit z hasta X y que acabará en el horizonte en X’ y situamos el astro X mediante dos ángulos:

1. El acimut , que nos dice hacia qué punto del horizonte hay que mirar (N, SE, WNW, etc.); en el caso de la figura X está hacia el ENE; con algo más de precisión, A ≈ 70° (el arco  sería de 90°).
2. La altura  , es decir, la distancia angular entre el plano del horizonte y la visual hacia ese astro; aquí la altura de X sería h ≈ 35° (puesto que ).

Puedes ver esta animación.

El acimut se mide en grados a lo largo del horizonte, con el 0 en el punto cardinal N, los 90 en el Este, 180 al Sur, 270 al Oeste y 360 otra vez en el Norte. Y la altura desde 0° (en el horizonte) hasta 90° (que es la máxima altura posible) en el cenit.

Ejemplos: