在某一天体的视运动过程中，地球表面上某些点观测到该天体在上中天（午）或下中天（子）出现的时刻是相同的，这些点连线起来的线即为子午线。从本质上，子午线就是经线，和纬线一样是人类为度量方便而假设出来的辅助线，其连线地球的南北两极，指示南北方向。

天体视运动

观测者当地所在的子午线为测者子午线，在天文导航中用于表示测者所在的经度信息。

经度为0的子午线为本初子午线，用于东西半球的划分，同时也是各地时间的参考基準。

“日影一寸，地差千里”曾是中国天文史上的一个重要观点，也就是说，同一经线上的南北两个地方，在夏至这一天的中午，测得的日影长度相差一寸，那幺就说明两地相距一千里。这个被很多数学、天文着作都视为权威的观点，其实一直萦绕着怀疑的声音。隋代刘焯曾向炀帝建议一次大规模的天文测量，只可惜这一愿望未能实现。

最终这个观点被证明的确是个谬误，证明它的人，是唐代僧一行。

僧一行利用黄道游仪、水运浑天仪等大型天文观测仪器和演示仪器在全国13个测量点进行测量子午线上每一弧度的长度。

整个测量工作得出的结论是：北极高度相差1度，南北距离就相差351里80步，这就是子午线1度的长度，折合为现今的度量单位为131.3千米。对比现代科技计算出的子午线1度为111.2千米，虽然有20千米的误差，但这是世界上首次对子午线的测量记录，有非常宝贵的科研价值。此次测量也证明了“日影一寸，地差千里”的说法是不正确的。