将地轴无限延长，所得到的直线叫天轴，天轴只是一根假想的轴。天轴与天球的交点就叫天极，和地球上北极所对应的那一点叫北天极，或天球北极；和地球上南极对应的那一点叫南天极。天球南、北极位于地球南、北极的各正上方。天球环绕南、北天极轴自转一周需时一天。对地面观测者来说，所有天球面上的天体彷佛绕着南、北天极作圆周运动。北天极位于小熊座 (Ursa Minor, The Smaller Bear) 内，而南天极位于南极座 (Octans, The Octant) 内。
所以只需要观测星座就可以大体确定北天极或南天极的位置。
现在在北天极附近存在一颗视星等为2等的恒星（小熊座α星，中国星名为勾陈一，又名北辰，纬度为+89° 15′51〃，虽接近90度，但仍有0.7度的差），因而被称为北极星（英文为Polaris，源自拉丁文「Pole Star」）。相对于北半球观测者而言，北极星总在地平线上，其地平高度角与观测者的地理纬度，几乎可以认为一致。因此北极星成为在北半球野外旅行时定方位的有用指标，但只在北半球才能看见北极星。这个方法是最广为人知的确定北向的方法。
而在距南天极附近1°处有一颗可作为南极星的暗星：南极座的南极座σ。但其视星等为5.5等，即使在晴朗的夜晚也不易被看见，因此不足以作为标示南天极的指极星，所以没有南极星，亦因此寻找南天极位置亦有一定难度。通常有以下三种方法寻找南天极：
南十字座----南十字座是南半球较容易见到的星座之一，南十字座与半人马座南门二（半人马α）与马腹一（半人马β）能助我们找到南天极。先画一条假想的线穿过南十字座长轴上的十字架一（南十字γ）与十字架二（南十字α），并继续向南延长。当长度为这两颗星距离的4.5倍时，或是想像在南门二和马腹一连线上画一条中垂线，直到这条线与先前来自南十字座的线相交汇，交点就是南天极所在位置。
第二种方法是使用全天第二亮的老人星（船底座α）和水委一（波江座α）。利用这两颗星作为等边三角形的两个顶点，两颗星的连线作为一个巨大的正三角形的一个边，那么假设的第三个角就是南天极，但这方法只能确定大概位置。 麦哲伦云
第三种方法只能在没有月光与云的夜晚来使用，因为要利用的是在南半球光度不是很亮的两个麦哲伦云。它们在天文书籍中分别被标示为大麦哲伦云和小麦哲伦云，他们在当地土著中被称为“brolgas”（即西方人称之天鹅），麦哲伦云其实是紧挨着我们银河系的两个不规则伴星系，同属于本星系团；跟以老人星和水委一确定天极的方法作一个正三角形，那么假想的第三个角就是南天极。 上述三种方法中，第二第三种方法其实会在天球上确定两个点（根据两点在一个平面上作正三角形，有两种做法），对于不太熟悉星空的天文爱好者来说最好有星座图或星座盘加以确定。
1982吃货一枚
