Constitueix possiblement el instrument astronòmic més representatiu. Hi ha qui atribueix també la seva invenció a Tolomeu qui la descriu en el seu Almagest, no obstant això és molt probable que ja es conegués anteriorment.

Consisteix en un conjunt de cercles encastats entre si que podem agrupar bàsicament en dues parts: el suport i la esfera pròpiament dita. Els dos cercles exteriors, graduats convenientment, constitueixen el suport i representen el meridià del lloc i el pla del horitzó, trobant-se degudament col·locats sobre un pilar o una base. La esfera pròpiament dita està formada per vuit cercles, dels quals quatre tenen el mateix diàmetre i representen el equador, l'eclíptica i dos meridians perpendiculars entre si. Els altres quatre cercles són més petits i se troben paral·lels al equador, representant els tròpics i els cercles polars. Tota la esfera està travessada per un eix que se insereix a el cercle exterior que representa el meridià, podent lliscar sobre ell.