Nebeská mechanika je větev astronomie, která se zabývá pohyby nebeských objektů. Historicky, nebeská mechanika aplikuje principy fyziky (klasické mechaniky) na astronomické objekty, jako jsou hvězdy a planety, pro výrobu efemeridních dat. Jako astronomická pole studia zahrnuje nebeská mechanika podskupiny orbitální mechaniky (astrodynamiky), která se zabývá oběžnou dráhou umělého družice a lunární teorie, která se zabývá oběžnou dráhou Měsíce.