Het zenit wordt gedefinieerd als het punt dat zich recht boven de waarnemer bevindt. Dit maakt het zenit een entiteit die wordt gedefinieerd ten opzichte van de positie van de waarnemer, en het zenit voor iemand in bijvoorbeeld Londen zou anders zijn dan dat van iemand in Peking of Kaapstad. Gemeten in hoeken bevindt het zenit zich op 90 graden van de horizon van de waarnemer. De zenithoek is de hoekafstand tussen een hemellichaam en het zenit. Een object dat zich in het zenit bevindt, heeft een zenithoek van 0 graden, en een object aan de horizon heeft een zenithoek van 90 graden. Het tegenovergestelde van het zenit, namelijk het punt recht onder de waarnemer, wordt het nadir van de waarnemer genoemd. Als de aarde een perfecte bol zou zijn, zou de lijn die het zenit en het nadir van een waarnemer verbindt door het middelpunt van de aarde lopen, maar aangezien de aarde in werkelijkheid slechts bij benadering bolvormig is, ligt het middelpunt van de aarde meestal op enige afstand van die lijn.
Elektromagnetische straling met golflengten tussen ongeveer 380 en 750 nanometer is zichtbaar voor het menselijk oog en wordt zichtbaar licht genoemd. Wanneer elektromagnetische straling wordt opgesplitst in een spectrum, waarbij alle verschillende soorten straling worden gerangschikt op golflengte en in kaart wordt gebracht hoeveel straling ons bereikt in elk golflengtegebied, is het deel van het spectrum tussen 380 en 750 nanometer het zichtbare spectrum. Daar vinden we, van kortste naar langste golflengte, violet, indigo, blauw, groen, geel, oranje en rood licht, continu gerangschikt – de kleuren van de regenboog, de manier waarop de natuur op natuurlijke wijze een dergelijke spectrale samenstelling produceert, wanneer het licht van de zon wordt gebroken in kleine waterdruppels.
Binnen het zonnestelsel draaien planeten en andere hemellichamen meestal in een baan rond het vlak van de ecliptica. Interplanetair stof in onze kosmische omgeving is ook geconcentreerd in de buurt van dat vlak. Een deel van het licht van de zon wordt door die interplanetaire stofdeeltjes in de ecliptica naar de aarde gereflecteerd. In principe zorgt dat voor een zwak gloeiend lint aan de nachtelijke hemel, langs de dierenriem – het gebied aan de nachtelijke hemel dicht bij de ecliptica. In de praktijk is die gloed alleen met het blote oog zichtbaar in het oosten kort voor zonsopgang of in het westen kort na zonsondergang, alleen dicht bij de horizon en alleen vanaf een natuurlijk donkere observatieplaats. Dat zichtbare deel van de gloed is het zodiakaal licht: een diffuus gloeiend gebied in de vorm van een afgeronde, langgerekte driehoek die zich vanaf de horizon een klein stukje langs de ecliptica uitstrekt.
De as van de aarde staat niet loodrecht op de baan van de aarde rond de zon, maar helt onder een hoek van 23,4 graden. Als gevolg daarvan varieert de schijnbare positie van de zon aan de hemel op een bepaald moment van de dag gedurende het jaar. Wanneer de zon gemiddeld hoger aan de hemel staat, bereikt er meer zonlicht een bepaald gebied op aarde. Gedurende het jaar leidt dit tot warmere en koelere periodes, die meer uitgesproken zijn voor regio's die verder van de evenaar van de aarde liggen, en die de seizoenen worden genoemd. De seizoenen op het noordelijk halfrond zijn tegengesteld aan die op het zuidelijk halfrond: de noordelijke zomer, wanneer het noordelijk halfrond maximaal naar de zon is gekanteld, is de zuidelijke winter, waarbij het zuidelijk halfrond van de zon is afgekanteld, en vice versa voor de zuidelijke zomer. Veel delen van de aarde die dicht bij de evenaar liggen, hebben seizoenen die verschillen van het zomer- en winterpatroon dat we zien op gematigde en arctische breedtegraden. Opgemerkt moet worden dat de duur, het begin en het einde van elk seizoen kunnen worden beïnvloed door culturele gebruiken en de tijdsperiode.
De zon is de ster die het dichtst bij de aarde staat. Voor astronomen is het een ster van het type “G2V”. Dit betekent dat de zon een hoofdreeksster is met een typische temperatuur (“effectieve temperatuur”) van 5800 kelvin (K). Hoofdreekssterren zijn stabiel, waarbij de energie die vrijkomt door waterstoffusie in hun kern de naar binnen gerichte kracht als gevolg van de zwaartekracht in evenwicht houdt. De zon lijkt wit voor het menselijk oog omdat ze veel licht uitstraalt over het hele zichtbare spectrum. Wanneer ze lager aan de hemel staat, kan de zon door de toegenomen atmosferische extinctie geel of oranje lijken, vandaar dat ze vaak als geel wordt afgebeeld. Sterren variëren van meer dan 1000 keer helderder dan de zon tot ongeveer 1000 keer zwakker, maar de helderdere sterren zijn relatief zeldzaam: de zon is helderder (en zwaarder) dan de meeste (misschien wel 85%) sterren in de Melkweg.
Voor astronomen is de zon interessant vanwege haar nabijheid, wat betekent dat het oppervlak in meer detail kan worden waargenomen, waardoor structuren en verschijnselen kunnen worden bestudeerd. Gedetailleerde studies van zonneactiviteit, die verband houdt met de magnetische velden van de zon, kunnen bijvoorbeeld betrekking hebben op: zonnevlekken (koelere gebieden), zonnevlammen (kortstondige heldere flitsen) en zelfs coronale massa-uitbarstingen (elektrisch geladen deeltjes die uit de zon worden geslingerd). Natuurkundigen hebben ook elementaire deeltjes, neutrino's genaamd, uit de kern van de zon gedetecteerd; dit is direct bewijs voor kernfusiereacties. Het element helium werd voor het eerst gedetecteerd in het zonnespectrum, vandaar de naam helium, die afkomstig is van Helios (in de Griekse mythologie de zonnegod).
De zonneconstante is de gemiddelde hoeveelheid elektromagnetische straling (lichtenergie) van de zon die wordt ontvangen per oppervlakte-eenheid (loodrecht op de richting van de zon) op een afstand van één astronomische eenheid (de gemiddelde afstand van de aarde tot de zon). Deze is momenteel gelijk aan ongeveer 1361 watt per vierkante meter in vacuüm (buiten de atmosfeer van de aarde). Hoewel het geen fysische constante is, varieert het over honderden jaren met minder dan 0,2%. Omdat de baan van de aarde echter elliptisch is, varieert de fluxdichtheid op de afstand van de aarde met 7%. Naarmate de zon evolueert, wordt deze langzaam helderder, dus over miljarden jaren zal deze waarde aanzienlijk toenemen.
Glossarium astronomicum