O dia sideral é o tempo que leva para a Terra completar uma rotação em torno do seu eixo em relação às estrelas ‘fixas’. Por fixo, queremos dizer que tratamos as estrelas como se estivessem ligadas a uma esfera celestial imaginária a uma distância muito grande da Terra.
Uma medida do dia sideral é feita anotando o tempo em que uma determinada estrela passa pelo meridiano celestial (ou seja, diretamente sobre a cabeça) em duas noites sucessivas. Na Terra, um dia sideral dura 23 horas 56 minutos 4,091 segundos, que é ligeiramente mais curto do que o dia solar medido do meio-dia ao meio-dia.
A nossa definição usual de um dia terrestre é 24 horas, portanto o dia sideral é 4 minutos mais rápido. Isto significa que uma determinada estrela subirá 4 minutos mais cedo todas as noites, e é a razão pela qual as diferentes constelações só são visíveis em momentos específicos do ano.