Ο ουράνιος ισημερινός είναι μέρος ενός μεγαλύτερου συστήματος που ονομάζεται ουράνια σφαίρα και χρησιμοποιείται ως σύστημα συντεταγμένων για τον εντοπισμό και την περιγραφή της θέσης των ουράνιων αντικειμένων. Η ουράνια σφαίρα δεν είναι ένα φυσικό αντικείμενο, αλλά μάλλον ένα φανταστικό άπειρου μεγέθους με τη Γη στο κέντρο της. Ο ουράνιος ισημερινός αντιστοιχεί ακριβώς με τον ισημερινό της Γης, και ουσιαστικά είναι μια προβολή του ισημερινού της Γης στη νοητή ουράνια σφαίρα.
Η ιδέα μιας φανταστικής γραμμής σε μια φανταστική σφαίρα άπειρου μεγέθους στον ουρανό μπορεί να είναι δύσκολο να κατανοηθεί για πολλούς ανθρώπους. Για το λόγο αυτό, αναπαραστάσεις της ουράνιας σφαίρας και του ουράνιου ισημερινού απεικονίζονται συχνά στο διδακτικό υλικό ως με καθορισμένο μέγεθος, κάπως μεγαλύτερο από τη Γη, απλώς για λόγους απεικόνισης. Αυτό δημιουργεί την προοπτική ενός θεατή να κοιτάζει από ψηλά τη σφαίρα, με τη Γη στο κέντρο της. Στη σφαίρα, ο ουράνιος ισημερινός καταλαμβάνει την αντίστοιχη διαδρομή και θέση του ισημερινού της Γης.
Η περιστροφή της Γης κάνει την ουράνια σφαίρα να φαίνεται ότι κινείται, αλλά αυτό δεν συμβαίνει. Είναι στερεωμένο στη θέση του, αλλά ο παρατηρητής κινείται καθώς η Γη περιστρέφεται. Αυτό κάνει τη σφαίρα να φαίνεται να περιστρέφεται μία φορά κάθε 24 ώρες, τον ίδιο χρόνο που χρειάζεται η Γη για να ολοκληρώσει μία περιστροφή ή μία ημέρα. Ο ουράνιος ισημερινός, ωστόσο, θα εμφανίζεται πάντα ακριβώς στο ίδιο σημείο από οποιοδήποτε σημείο στη γη. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ισημερινός της Γης δεν κινείται σε σχέση με κανένα σημείο στην επιφάνειά της, και καθώς ο ουράνιος ισημερινός ταιριάζει ακριβώς με τον ισημερινό της Γης, ούτε αυτός κινείται.
Η θέση του ουράνιου ισημερινού στον ουρανό θα είναι διαφορετική, ωστόσο, ανάλογα με τη θέση του παρατηρητή στην επιφάνεια της Γης. Θα ακολουθεί πάντα ένα μονοπάτι που περιγράφει μια ευθεία γραμμή που ενώνει δύο σημεία, ως προς την ανατολή και τη δυτική κατεύθυνση. Όταν στέκεται στον ισημερινό, θα περάσει απευθείας από πάνω. Καθώς ο παρατηρητής κινείται προς τα βόρεια, το κεντρικό σημείο της γραμμής κινείται προς τα νότια. Αντίθετα, εάν ο παρατηρητής κινηθεί νότια του ισημερινού, η διαδρομή του ουράνιου ισημερινού θα φαίνεται να κινείται προς τα βόρεια. Από την οπτική γωνία κάποιου που στέκεται σε έναν από τους δύο πόλους, ο ουράνιος ισημερινός ακολουθεί ακριβώς τον ορίζοντα.
Το σύστημα συντεταγμένων που βασίζεται στην ουράνια σφαίρα χρησιμοποιείται τόσο για τον εντοπισμό όσο και για την ποσοτικοποίηση της θέσης των αντικειμένων στον ουρανό. Οι συντεταγμένες για αυτό το σύστημα βασίζονται στην απόκλιση και την ορθή ανάταση. Η κλίση αναφέρεται στη θέση ενός αντικειμένου πάνω ή κάτω από τον ουράνιο ισημερινό και μετριέται σε μοίρες. Η ορθή ανάταση αντιστοιχεί χονδρικά στο γεωγραφικό μήκος, αλλά χρησιμοποιεί ένα συγκεκριμένο σημείο στον ουράνιο ισημερινό που ονομάζεται εαρινή ισημερία ως σημείο αναφοράς. Η ορθή ανάταση μετριέται σε ώρες, αντανακλώντας τη φαινομενική περιστροφή της σφαίρας σε σχέση με τη Γη.