Una costellazione è un gruppo di stelle visibili correlate da una particolare configurazione. Nello spazio tridimensionale, molte delle stelle che vediamo hanno poca relazione tra di loro, ma possono apparire come raggruppate su un piano immaginario del cielo notturno. L'uomo eccelle nel trovare schemi regolari (pareidolia) e attraverso la storia ha raggruppato le stelle che appaiono vicine in costellazioni. Una costellazione "ufficiosa" si chiama asterismo. Le stelle di una costellazione o di un asterismo raramente hanno qualche relazione astrofisica tra loro; appaiono semplicemente vicine quando sono viste da Terra o, entro certi limiti, da qualsiasi altro punto del sistema solare ma normalmente sono poste a grande distanza l'una dall'altra. Il raggruppamento delle stelle in costellazioni è essenzialmente arbitrario, e differenti culture hanno definito differenti costellazioni, anche se alcune delle più ovvie tendono a ricorrere frequentemente, ad esempio Orione e lo Scorpione.
L'Unione Astronomica Internazionale (UAI) divide il cielo in 88 costellazioni ufficiali con confini precisi, di modo che ogni punto della sfera celeste appartenga ad una ed una sola costellazione. Le costellazioni visibili dalle latitudini settentrionali sono basate principalmente su quelle della tradizione dell'Antica Grecia, e i loro nomi richiamano figure mitologiche come Pegaso o Ercole; quelle visibili dall'emisfero australe sono state invece battezzate in età illuministica ed i loro nomi sono spesso legati ad invenzioni del tempo, come l'Orologio o il Microscopio.
Le dodici costellazioni che intersecano l'eclittica compongono lo zodiaco. In aggiunta a queste 12, già in età antica Tolomeo ne elencò altre 36 (che ora sono 38, a causa della suddivisione della Nave Argo in tre nuove costellazioni). In tempi più recenti a questa lista sono state fatte delle aggiunte, in primo luogo per riempire i buchi tra i tracciati tolemaici (i greci consideravano il cielo come comprendente costellazioni e spazi vuoti tra di esse), e in secondo luogo per riempire l'emisfero meridionale, quando gli esploratori europei, nei loro viaggi, riuscirono a vederlo.
| Per approfondire, vedi la voce Lista delle costellazioni. |
Nel 1543 fu poi Alessandro Piccolomini, molti anni prima di Johann Bayer, a contrassegnare le stelle in base alla loro luminosità con delle lettere (alfabeto latino). Il libro del Piccolomini dal titolo De le stelle fisse, è da molti considerato il primo atlante celeste moderno. Le 47 mappe contenute nell'opera presentano tutte le costellazioni tolemaiche (ad eccezione di quella del Puledro) e mostrano le stelle senza le corrispondenti figure mitologiche; per la prima volta in un libro a stampa venivano quindi riportate le mappe astronomiche complete con le costellazioni tolemaiche. Il De le stelle fisse (1543) e un altro libro sempre del Piccolomini dal titolo Della sfera del mondo (1540) vennero pubblicati in un unico e rarissimo volume, per la prima volta nel 1548.
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Uranometria che è il titolo abbreviato di un catalogo stellare prodotto da Johann Bayer, è stato il primo atlante a coprire l'intera sfera celeste.
| Per approfondire, vedi la voce Nomenclatura stellare. |
Molte stelle prendono il nome usando il genitivo della costellazione in cui si trovano, usando una varietà di convenzioni tra cui la Nomenclatura di Bayer come per α Centauri, la Nomenclatura di Flamsteed come per 61 Cygni, e una nomenclatura delle stelle variabili come per RR Lyrae.