Come le coordinate altazimutali e le coordinate equatoriali, le coordinate eclittiche sono un sistema di riferimento sferico ortogonale, nel quale cioè le due serie di cerchi assunti per fissare la posizione di un punto sulla sfera celeste s'intersecano a angoli retti.

Poiché il sistema è costruito in base a riferimenti celesti, le coordinate eclittiche sono in prima approssimazione solidali con le stelle fisse. Ciò significa che i due angoli usati per individuare un astro: la longitudine (eclittica) e la latitudine (eclittica) sono gli stessi per qualunque osservatore terrestre.

Fra i tre sistemi, le coordinate eclittiche sono quelle il cui uso risulta più a lungo documentato per ragioni di comodità. Come nota Claudio Tolomeo (II secolo d.C.) nell'Almagesto, la precessione equinoziale fa ruotare molto lentamente la sfera celeste attorno ai poli eclittici. Per questo motivo le coordinate eclittiche di un astro misurate in un tempo anche assai remoto possono essere facilmente aggiornate lasciando inalterata la latitudine e sommando alla longitudine una quantità pari alla precessione accumulata. Nessuno degli altri due sistemi permette una trasformazione altrettanto elementare.

Il principale cerchio massimo di riferimento delle coordinate eclittiche, e che dà loro il nome, è l'eclittica. Corrisponde al percorso annuo del Sole attraverso lo Zodiaco ed è inclinato rispetto all'equatore celeste di un angolo, detto obliquità, oggi pari a 23°27'. Inoltre l'eclittica interseca l'equatore celeste nei due punti, diametralmente opposti, degli equinozi.

"Eclittica" significa semplicemente "(cerchio) obliquo" (in greco ekklitiké, da klinein = piegare), ciò che spiega come mai le coordinate eclittiche fossero anticamente note come il "sistema della sfera obliqua". Qualcuno ha però azzardato una derivazione da eclissi (greco ekleiptikós = relativo alle eclissi), dato che questi fenomeni possono verificarsi soltanto quando la Luna, il cui percorso è inclinato di circa 5° rispetto all'eclittica, attraversa quest'ultima in corrispondenza della posizione del Sole (congiunzione) o di quella a esso diametralmente opposta (opposizione).

Dopo il passaggio dall'astronomia geocentrica all'astronomia eliocentrica, si chiama eclittica anche il piano dell'orbita terrestre.

Il principale asse di riferimento usato nelle coordinate eclittiche è la retta passante per l'osservatore e perpendicolare al piano dell'eclittica. Esso interseca la sfera celeste in due punti: il polo nord eclittico e il polo sud eclittico.

Si chiamano equinozi i due punti diametralmente opposti in cui l'eclittica interseca il cerchio massimo dell'equatore celeste. Il loro nome (dal latino equam noctem = notte uguale) indica che quando il Sole vi si trova la durata del giorno è uguale alla durata della notte. Ciò accade il 21 marzo, quando il Sole, passando dall'emisfero australe a quello boreale della sfera celeste, appare nell'equinozio primaverile, e il 22 o il 23 settembre, quando il Sole, tornando nell'emisfero australe, appare nell'equinozio autunnale.

L'equinozio primaverile è detto anche punto vernale (dal latino vernum = primaverile) e oggigiorno, in gergo, punto gamma. Se infatti si divide l'eclittica in dodici segni zodiacali di 30° ciascuno, l'equinozio primaverile cade tradizionalmente all'inizio dell'Ariete, il cui simbolo astrologico somiglia alla lettera greca "gamma".

La prima delle due coordinate eclittiche prende il nome di longitudine (eclittica). È l'angolo, compreso fra 0° e 360°, computato da ovest verso est a partire dall'equinozio primaverile fino all'intersezione fra il meridiano eclittico dell'astro e l'eclittica.

Occorre notare che dall'antichità fino all'evo moderno si soleva dividere l'eclittica, a partire dall'equinozio primaverile, in dodici parti di 30° corrispondenti ai singoli segni zodiacali: Ariete, Toro, Gemelli, Cancro, Leone, ecc. Per esempio, una longitudine di 75° (= 30° + 30° + 15°) veniva indicata come 15° nei Gemelli, una longitudine di 117° (= 30° + 30° + 30° + 27°) come 27° nel Cancro, e via dicendo. Questa suddivisione, che prescinde dal progressivo sfasamento fra i settori dell'eclittica e le costellazioni zodiacali dovuto al fenomeno della precessione equinoziale, è ancor oggi usata dagli astrologi.

La seconda delle due coordinate eclittiche prende il nome di latitudine (eclittica). È l'angolo, misurato lungo il meridiano eclittico dell'astro, che separa l'eclittica dall'astro stesso. La latitudine è compresa fra 0° e 90° e i valori minimo e massimo sono toccati rispettivamente sull'eclittica e sul polo eclittico. In più la latitudine è positiva o negativa (nord o sud) a seconda che l'astro si trovi a settentrione o a meridione dell'eclittica.