Đơn vị thiên văn là một loại đơn vị dùng để đo khoảng cách trong thiên văn học, người ta lấy khoảng cách trung bình từ Trái đất đến Mặt trời làm đơn vị đo.
Đối với các thiên thể trong hệ Mặt trời thường dùng đơn vị này. Một đơn vị thiên văn này bằng 149.600.000 km. Vì khoảng cách giữa các thiên thể là rất lớn, nên nếu dùng đơn vị đo là km thì các con số sẽ rất khổng lồ, bất tiện. Ngoài ra ánh sáng từ các vì sao đi đến Trái đất thường đòi hỏi thời gian mấy năm nên việc dùng đơn vị năm ánh sáng để đo khoảng cách giữa các thiên thể sẽ làm giảm bớt các phiền phức. Một năm ánh sáng bằng 9.460.000.000.000 km (9,460.1012 km). Có những nhà thiên văn học lại không dùng năm ánh sáng mà dùng độ ly giác là giây sai, một giây sai bằng 3.260.000.000.000 km (3,26.1012 km).
Ánh sáng Mặt trời cần 8 phút 19 giây đi từ Mặt trời tới Trái đất, đến sao Thiên vương cần phải 5 giờ 48 phút. Với khoảng cách này thì năm ánh sáng là một đơn vị quá lớn.
Khi nghiên cứu các thiên thể trong hệ Mặt trời, các ngôi sao và đám ngôi sao vì việc dùng đơn vị thiên văn là một việc làm rất thích hợp.