Sphères armillaires ont été utilisés d'abord dans la Grèce antique, la Chine et le Moyen-Orient en tant que modèles pour l'enseignement de l'astronomie. Grandes sphères armillaires ont été aussi parfois utilisés pour observer le ciel. La sphère armillaire constitué de bandes de métal qui forment les anneaux pour créer une sphère ouverte. Parfois, un petit globe, qui représente la Terre, est au centre.
Trois anneaux principaux, perpendiculaires à l'autre, représentent l'équateur, les solstices et les équinoxes. Autres anneaux représentent le cercle arctique, le cercle polaire antarctique, les Tropiques du Cancer et du Capricorne et l'écliptique. Enfin, une tige de l'axe passe par la sphère et a généralement une flèche qui pointe vers Polaris, l'étoile du Nord.