Математический горизонт (настоящий горизонт) — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к вертикальной полосы, проходящей через центр небесной сферы.
Небесная сфера делится математическим горизонтом на две половины: видимую для наблюдающего и имеющую верхушку в зените; невидимую, с верхушкой в надире. Математический горизонт не совпадает с видимым наблюдателем земным горизонтом из-за неровностей земной поверхности, различной высоты точек наблюдения, рефракции (искривления) световых лучей в земной атмосфере.
Различают горизонт видимый и горизонт истинный. Математический горизонт (истинный горизонт) — большой круг небесной сферы, плоскость которого перпендикулярна к отвесной линии, проходящей через центр небесной сферы.