천구 상에서 관측자의 천정을 지나는 대원을 수직권이라 할 때 이 수직권 중에서 자의 방향 북과 오의 방향 남을 잇는 선을 말한다. 천체는 일주운동에 의해 하루에 1회 자오선을 수직으로 통과한다. 이것을 자오선통과 또는 남중이라고 한다. 자오의, 천정의, 자오환, 사진천정통 등의 망원경은 이 남중 때 천체를 관측하여 항성의 위치나 행성의 움직임, 천구에 대한 지구의 자세, 시각, 지구상의 관측점 위치 등을 결정한다. 이들 연구를 자오선 천문학이라 한다. 지구상에서는 북극점과 남극점을 지나는 경선을 그 지점의 자오선이라고 한다. 런던의 그리니치천문대를 지나는 경도 0°의 경선을 본초자오선이라 하고, 이것을 기준으로 하여 동경, 서경으로 나눈다.