L’unité astronomique (symbole ua) correspond approximativement à la longueur du demi-grand axe de l’orbite terrestre. Historiquement, les mesures astronomiques se résumaient à des mesures géométriques, et ne permettaient d’obtenir que des distances relatives, rapportées à la dimension de l’orbite terrestre. L’unité astronomique sert désormais d’unité de distance dans le système solaire ou dans des systèmes planétaires. C’est une unité en dehors du système international (SI) en usage avec lui mais dont la valeur est obtenue expérimentalement.
La définition précise doit tenir compte du fait que la Terre a une orbite elliptique autour du Soleil. En 1976, elle a été définie comme la distance au Soleil d'une particule de masse négligeable sur une orbite non perturbée et qui aurait une période orbitale de 365,256 898 3 jours (une année gaussienne). Depuis 1996, la constante gravitationnelle héliocentrique est définie comme valant (0,017 202 098 95)2ua3/d2 (Conventions du SIRT (Service international de la rotation de la Terre et des systèmes de référence), D. D. McCarthy éd., Note technique 21, Observatoire de Paris, juillet 1996). Ces définitions, combinées à des observations radar et au suivi des sondes spatiales, ont permis d'évaluer l'unité astronomique à 149 597 870 .691 km ± 30 m. Par vulgarisation, on considère qu'une unité astronomique mesure environ 150 millions de kilomètres.
Une année-lumière vaut approximativement 63 241 ua.
En anglais, et dans quelques autres langues, le symbole "AU" ou "au" est employé.
| Tableau de conversion des unités astronomiques | ||||
|---|---|---|---|---|
| Unités | parsec | al | ua | m |
| parsec | 1 | 3,2616 | 206 265 | 3,0857×1016 |
| al | 0,3066 | 1 | 63 241 | 9,4607×1015 |
| ua | 4,8481×10−6 | 1,5813×10−5 | 1 | 1,4960×1011 |
| m | 3,2408×10−17 | 1,0570×10−16 | 6,6846×10−12 | 1 |