Astrometrie je část astronomie, která se zabývá měřením pohybu objektů ve vesmíru, například hvězd. Dva hlavní způsoby měření těchto objektů jsou vlastní pohyb a paralaxa.
Vlastní pohyb je změna polohy objektu v čase při pohledu ze Země. Vlastní pohyb hvězdy se měří stejně jako pohyb čehokoli jiného tak, že se v různých časech díváme na stejné místo a zjišťujeme, o kolik se hvězda posunula. Rozdíl u hvězd je v tom, že ze Země se zdají pohybovat velmi pomalu, takže musíme měřit v obloukových vteřinách za rok. Když má hvězda velký vlastní pohyb, obvykle to znamená, že je blízko. Barnardova hvězda, hvězda s největším vlastním pohybem, se po obloze posune o pouhý 1 stupeň (3600 úhlových vteřin) za 348 let.
Paralaxa je zdánlivý rozdíl polohy objektu při pohledu ze dvou nebo více různých míst. Při pohledu na objekt z jiného místa se objeví nová zorná čára vedoucí od diváka k objektu, která ukazuje jiné pozadí v dálce. Paralaxa se měří pomocí úhlu mezi dvěma přímkami pohledu.
Paralaxu lze také použít k měření vzdáleností k nejbližším několika tisícům hvězd. Tyto vzdálenosti se měří v parsecích, což je přibližně 3,26 světelného roku.