Astrolabium is een woord van Griekschen oorsprong, dat ster-opnemer beteekent. Het is een sterrekundig werktuig, waarvan Hipparchus zich het eerst bediende, om den stand der sterren met betrekking tot den zonsweg — dus hare lengte en breedte — te bepalen.
Zij was aanvankelijk eene soort van ringspheer (zie Armilla-spheer): twee loodregt op elkaâr geplaatste ringen stelden de ecliptica (zonsweg) voor en den colurus solstitialis (den meridiaan, door de punten loopende, waar de ecliptica de keerkringen raakt), een derde ring ging door de polen der ecliptica, en een vierde droeg de vizieropeningen. Ptoleméüs veranderde dit werktuig in een planisphaerium door de projectie te nemen dier ringen op een plat vlak en het oog in hunne as te plaatsen. Naar het verschil van projectie verkrijgt men verschillende astrolabiums, bijvoorbeeld het analemma of evennachts-astrolabium, waarbij het oog zich in het voorjaarspunt (het punt Ariës, het voorjaarssnijpunt van evenaar en zonsweg) bevindt en het vlak der colurus solstitialis het projectievlak is, — en het pool-astrolabium, waarbij het oog zich in een der polen bevindt en het projectievlak dat van den evenaar is. Is het werktuig ingerigt voor eene bepaalde poolshoogte, dan heeft men een bijzonder astrolabium (a. particulare): is het geschikt voor alle poolshoogten, dan heeft men een algemeen astrolabium (a. universale). Tot laatstgenoemde soort behooren de astrolabiums van Gemma Frisius, Johannes de Rojas en de la Hire, en tot de eerstgemelde dat van Ptoleméüs. Dat van Tycho was een ringspheer, evenals dat van Hipparchus, maar met groote naauwkeurigheid vervaardigd. Het gebruik van astrolabiums en het hiermede zamenhangend bepalen van den stand der sterren tot den zonsweg in plaats van tot den evenaar (regte klimming en afwijking), zoo als men te voren gewoon was, heeft den vooruitgang der sterrekunde aanmerkelijk bevorderd, hoewel het astrolabium in onzen tijd van de sterrewachten verdwenen is.
Intusschen is de naam behouden gebleven voor een gewoon werktuig om hoeken te meten. Zoodanig werktuig kan op verschillende wijzen ingerigt wezen. Het kan uit een geheelen of halven cirkel, alsmede uit een vierde (quadrant), een zesde (sextant) of een achtste (octant) van een cirkel bestaan. De rand van dezen cirkel is naauwkeurig ingedeeld, en langs dien rand loopt een wijzer, met een nonius voorzien en met het andere uiteinde in het middelpunt van den geheelen of gedeeltelijken cirkel bevestigd. Wanneer nu op den cirkel en den wijzer vizieren of kijkers bevestigd zijn, zoodat deze met elkander en met het middelpunt in hetzelfde vlak liggen, zoolang het 0-punt van wijzer en rand onderling overeenstemmen, — wanneer men nu den kijker van den cirkel op een voorwerp rigt en vervolgens, bij onveranderlijken stand van dien cirkel, den wijzer voortschuift totdat zijn kijker een tweede voorwerp ontmoet, dan zal men op den rand de grootte van den hoek kunnen aflezen, welke de lichtstralen, van die twee voorwerpen afkomende, in ons oog met elkander maken. Zulk een instrument is van libellen of luchtbelbuizen voorzien, om het waterpas te kunnen plaatsen, en in de kijkers zijn kruisdraden gespannen, om de plaats van een voorwerp met naauwkeurigheid te kunnen bepalen.
Andere inrigtingen van zoodanig werktuig beschrijven wij onder Octant en Sextant. Zie voorts onder Theodoliet.
