L'osservazione celeste non sarebbe cosa agevole senza l'adozione di un sistema che permetta di discernere agevolmente una zona dall'altra, unendo allora le stelle più luminose con delle linee immaginarie, è possibile delimitare determinate zone del cielo allo stesso modo di come si fà con una superficie piana. Tutto ciò è già stato fatto dagli antichi astronomi, i quali erano soliti intepretare questi allineamenti come raffigurazioni in cui venivano rappresentati miti, personaggi, eroi e leggende della loro vita quotidiana.

Con il termine costellazioni non s'intendono tuttavia solo queste figure, ma anche delle determinate aree, che esse rappresentano, e che comprendono stelle ed oggetti di altra natura quali: galassie, nebulose, ammassi stellari, ecc..

Esse sono comunque delle entità di natura prospettica, e formate da corpi che appaiono come facenti parte di un unico sistema, ma che in realtà hanno in comune solo lo stesso settore celeste, essendo a volte situati a distanze di milioni di anni luce gli uni dagli altri. Attualmente sono 88 e più della metà di esse ci sono state tramandate dall'astronomo greco Tolomeo, che raccogliendo le testimonianze e gli studi precedenti ne elencava 48 nel suo Almagesto. Il nome di molte di loro è quindi per la maggior parte di origine babilonese o greca, ed è stato mantenuto fino ai giorni nostri, così come quello di alcune stelle.

Tutto questo per quanto riguarda il cielo boreale, essendo quello dell'altro emisfero, o quanto meno la parte più a Sud di esso, nascosto, per via della latitudine, agli osservatori di tutta l'area mediterranea. Le costellazioni australi sono dunque di origine molto più recente, risalgono infatti agli ultimi quattro, cinque secoli, quando i circumnavigatori dalla Terra, esplorando quelle zone, si servirono del cielo meridionale per orientarsi durante la navigazione. Fornirono così preziose indicazioni agli astronomi di quel tempo che stilando nuove mappe celesti completarono la nostra conoscenza in merito.

Fra questi ricordiamo Plancius, Bartsch, Hevelius, De Lacalle e soprattutto Bayer che, autore fra l'altro di un celebre atlante, introdusse un sistema per indicare le stelle, tuttora universalmente accettato, adoperando le lettere dell'alfabeto greco secondo un'ordine decrescente di luminosità. A compimento dell'opera di questi illustri studiosi, nomi e confini di ogni costellazione vennero definitivamente fissati nel 1922 dall'I.A.U., il massimo organo astronomico mondiale.

Nonostante le stelle possano considerarsi fisse, ogni costellazione muta la sua posizione (rispetto alla nostra e non allo sfondo celeste), per effetto del moto apparente del cielo. Questo perchè la Terra, oltre a girare su se stessa, compie anche un moto di rivoluzione attorno al Sole, offrendoci ogni notte una visuale della volta celeste leggermente diversa. Ognuna di esse allora, con il passare dei mesi, apparirà alla stessa ora sempre più spostata verso Ovest, sino a quando scomparirà sotto l'orizzonte occidentale per riapparire poi, dopo un certo periodo di tempo, da quello orientale.

Fanno eccezione le costellazioni attigue ai poli che, per effetto della sfericità della Terra, ruotano attorno ad essi descrivendo dei cerchi completi fra lo zenit e l'orizzonte. Per questo sono dette circumpolari, e sono visibili solo dall'emisfero di cui fa parte il polo celeste attorno a cui ruotano, rimanendone invece occultate nell'altro. Si distinguono inoltre in settentrionali e meridionali.

Un discorso a parte meritano quelle 12 costellazioni che fanno parte dello zodiaco, ovvero di quella striscia del cielo, concentrica all'eclittica, su cui si spostano apparentemente tutti i corpi principali del sistema solare. Fra questi, uno in particolare, il Sole, attraversa ogni mese un settore pari a 30° (segno zodiacale), effettuando quindi un giro completo in un anno solare.

Per convenzione, si è allora stabilito sin dall'antichità, di identificare ognuna di queste suddivisioni con l'omonima e corrispondente costellazione. A partire dalla prima sono: Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, Vergine, Bilancia, Scorpione, Sagittario, Capricorno, Acquario e Pesci. Tuttavia dello zodiaco fa parte anche Ofiuco, che però non è compreso fra i 12 segni zodiacali.

A causa però del fenomeno della "precessione degli equinozi", un lento e continuo movimento dell'asse di rotazione del nostro pianeta, che oscillando descrive un cerchio in 26000 anni, ogni riferimento celeste varia la sua posizione di circa 1,5° ogni secolo. Ogni 2000 anni si verificherà allora uno slittamento pari a 30°, con il risultato che ogni costellazione occuperà il posto del segno zodiacale immediatamente successivo.

Infatti, gli equinozi, le intersezioni dell'eclittica con l'equatore celeste, detti anche "punto d'Ariete" e "punto della Bilancia", si trovano ai giorni nostri rispettivamente nei Pesci e nella Vergine e non più in quelle da cui anticamente presero il nome.