천체의 위치를 정밀하게 측정·분석하는 천문학의 한 분야. 위치천문학이라고도 한다. 역사적으로 볼 때 측성학은 가장 오래된 천문학 분야로서 천체위치의 변화를 정밀하게 측정하여 책력을 만들고 시각을 측정하는 등 실용적인 필요에 의해 연구가 촉진되었다. 측성학 연구의 주요 대상인 태양계 천체위치측정은 천문학사에서 근대적인 우주관 형성과 천체역학 탄생에 큰 역할을 하였다. 16세기에 T.브라헤에 의해 이루어진 정밀한 태양계 천체위치 측정성과를 바탕으로 J.케플러는 행성의 운동을 태양을 중심으로 한 타원궤도로 설명할 수 있었으며, 이는 곧 뉴턴의 만유인력법칙 발견으로 이어졌다. 19세기 중엽에는 베셀이 항성의 연중 미세한 위치 변화를 측정하여 최초로 항성까지의 거리를 측정하게 되었다. 이는 곧 우리은하의 크기 그리고 전체 우주의 크기를 정하는 밑바탕이 되었다. 현대천문학에서 측성학의 주요 연구 분야는 항성의 정밀한 삼각시차와 고유운동 측정에 의한 우주의 거리척도 확립, 그리고 가시광선과 전파방출 천체를 통합한 정밀한 관성좌표계 구현 등을 들 수 있다.