Ecuatorul ceresc face parte dintr-un sistem mai mare numit sferă cerească, care este folosit ca sistem de coordonate pentru localizarea și descrierea poziției obiectelor cerești. Sfera cerească nu este un obiect fizic, ci mai degrabă unul imaginar de dimensiuni infinite cu Pământul în centru. Ecuatorul ceresc corespunde exact cu ecuatorul Pământului și este în esență o proiecție a ecuatorului Pământului pe sfera cerească imaginară.
Ideea unei linii imaginare pe o sferă imaginară de dimensiuni infinite pe cer poate fi greu de înțeles pentru mulți oameni. Din acest motiv, reprezentările sferei cerești și ale ecuatorului ceresc sunt adesea descrise în materialele didactice ca având o dimensiune stabilită, ceva mai mare decât Pământul, pur și simplu în scopul ilustrației. Acest lucru creează perspectiva unui privitor de a privi în jos sfera, cu Pământul în centru. Pe sferă, ecuatorul ceresc ocupă calea și poziția corespunzătoare a ecuatorului Pământului.
Rotația Pământului face ca sfera cerească să pară să se miște, dar nu este cazul. Este fixat pe loc, dar observatorul se mișcă pe măsură ce Pământul se rotește. Acest lucru face ca sfera să pară să se rotească o dată la 24 de ore, în același timp în care Pământul ia nevoie pentru a finaliza o rotație sau o zi. Cu toate acestea, ecuatorul ceresc va apărea întotdeauna exact în același punct din orice loc de pe pământ. Acest lucru se datorează faptului că ecuatorul Pământului nu se mișcă în raport cu niciun punct de pe suprafața sa și, deoarece ecuatorul ceresc se potrivește exact cu ecuatorul Pământului, nici el nu se mișcă.
Poziția ecuatorului ceresc pe cer va fi însă diferită, în funcție de locația observatorului pe suprafața Pământului. Acesta va urma întotdeauna o potecă care descrie o linie dreaptă care unește două puncte, spre est și spre vest. Când stați la ecuator, va trece direct deasupra capului. Pe măsură ce observatorul se deplasează spre nord, punctul central al liniei se deplasează spre sud. În schimb, dacă observatorul se deplasează la sud de ecuator, calea ecuatorului ceresc va părea să se deplaseze spre nord. Din perspectiva cuiva care stă la oricare dintre cei doi poli, ecuatorul ceresc urmează exact orizontul.
Sistemul de coordonate bazat pe sfera cerească este folosit atât pentru a localiza, cât și pentru a cuantifica poziția obiectelor pe cer. Coordonatele acestui sistem se bazează pe declinație și ascensiune dreaptă. Declinarea se referă la poziția unui obiect deasupra sau sub ecuatorul ceresc și se măsoară în grade. Ascensiunea dreaptă corespunde aproximativ cu longitudinea, dar folosește un punct specific de pe ecuatorul ceresc numit echinocțiul de primăvară ca punct de referință. Ascensiunea dreaptă se măsoară în ore, reflectând rotația aparentă a sferei în raport cu Pământul.