恒星時（作為一個單位，也稱為恒星日或恒星自轉周期）（恒星 /sa??d??ri?l, s?-/ sy-DEER-ee-?l, s?-）是天文學家用來定位天體的計時系統。 使用恒星時，可以輕松地將望遠鏡指向夜空中的正確坐標。 簡而言之，恒星時是一種時間尺度，它基于地球相對于恒星的自轉速度，或者更準確地說，是相對于三月春分的自轉速度。

從同一位置觀察，在同一恒星時間的另一個晚上，在天空中的一個位置看到的星星將在同一位置看到。 這類似于日晷所記錄的時間（太陽時）可用于查找太陽的位置。 正如太陽和月亮由于地球的自轉而看起來東升西落一樣，星星也是如此。 太陽時和恒星時都利用了地球繞極軸自轉的規律：太陽時跟隨太陽，而恒星時粗略地說跟隨天球上遙遠的恒星。

更確切地說，恒星時是沿著天赤道測量的，從觀察者的子午線到通過三月春分點和兩個天極的大圓的角度，通常以小時、分鐘和秒表示。 典型時鐘的通用時間（平太陽時）測量的周期稍長，不僅考慮了地球的自轉，還考慮了地球繞太陽運行的軌道。

地球上的一個恒星日約為 86164.0905 秒（23 小時 56 分 4.0905 秒或 23.9344696 小時）。

（這里的秒遵循 SI 定義，不要與星歷秒混淆。）

三月春分本身相對于恒星緩慢向西進動，大約在 25,800 年內完成一圈公轉，因此錯誤命名的恒星日（恒星源自拉丁語 sidus，意思是恒星）比恒星日短 0.0084 秒，地球的 相對于恒星的自轉周期。稍長的真實恒星周期被測量為地球自轉角 (ERA)，以前是恒星角。 ERA 增加 360° 是地球的完整自轉。

由于地球每年繞太陽公轉一次，因此每 24 小時，任何給定地點和時間的恒星時間都會比當地民用時間增加大約 4 分鐘，直到一年過去后，與該數字相比又多了一個恒星日 過去的太陽日。

太陽時是根據太陽的視晝夜運動來衡量的。 視太陽時的當地正午是太陽正好位于正南或正北的時刻（取決于觀察者的緯度和季節）。 平均太陽日（我們通常測量為一天）是當地太陽正午之間的平均時間（平均值，因為這在一年中略有變化）。

地球在恒星日繞其軸自轉一圈； 在此期間，它沿著繞太陽的軌道移動了一小段距離（約 1°）。 因此，在一個恒星日過去之后，地球仍需要在太陽到達當地太陽時的正午之前稍微多轉一圈。 因此，平均太陽日比恒星日長近 4 分鐘。

恒星距離如此之遠，以至于地球沿其軌道的運動對它們的視向幾乎沒有影響（除了最近的，如果具有高精度，請參見視差），因此它們會在恒星日返回到它們的最高點。

另一種看待這種差異的方法是注意，相對于恒星，從地球上看，太陽似乎每年繞地球轉一圈。 一年大約有 365.24 個太陽日，但有 366.24 個恒星日。 因此，每年的太陽日比恒星日少一個，類似于對硬幣自轉悖論的觀察。 這使得恒星日大約是 24 小時太陽日長度的 365.24/366.24 倍。

地球的自轉并不是簡單的圍繞始終保持平行于自身的軸的自轉。 地球的自轉軸本身圍繞與地球軌道正交的第二個軸旋轉，大約需要 25,800 年才能完成自轉。 這種現象稱為春分歲差。 由于這種進動，恒星似乎以比簡單的持續旋轉更復雜的方式繞地球移動。

出于這個原因，為了簡化天文學和大地測量學中地球方位的描述，通常根據赤經和赤緯繪制天空中恒星的位置，這些恒星的位置基于跟隨地球的坐標系。 的進動，并通過恒星時間跟蹤地球相對于該坐標系的自轉。 在這個參照系中，地球的自轉接近恒定，但恒星似乎以大約 25,800 年的周期緩慢自轉。