Takımyıldız gökyüzünde kolayca fark edilebilen özgün bir şekli olan yıldız topluluklarıdır. İnsanların çok eski zamanlardan bu yana gözlemlediği bu yıldız gruplarının farklı amaçlarla kullanıldığı biliniyor. Kayıtlar, günümüzde Uluslararası Astronomi Birliği tarafından resmi olarak tanımlanan 88 takımyıldızın yarısından fazlasının Antik Yunan döneminde bilindiğini gösteriyor.

Takımyıldızların isimleri genellikle Antik Yakın Doğu, Yunan ve Roma kaynaklıdır. Ancak yıldızların gökyüzünde oluşturduğu şekil takımyıldızın ismini aldığı canlıya ve mitolojik karaktere belirgin olarak benzemez.

Takımyıldızları oluşturan yıldızlar tek bir düzlemdeymiş gibi ve birbirine yakın görünür. Aslında uzayda üç boyutta dağılmışlardır ve Dünya’dan çok farklı uzaklıklarda bulunabilirler. Bir takımyıldızdaki en parlak yıldızın Dünya’ya en yakın yıldız olması gerekmez. Örneğin Kuğu Takımyıldızı’ndaki en parlak yıldız olan Deneb yıldızı, takımyıldızda çıplak gözle görülebilen en uzak yıldızlardan biridir.

Gökbilim geçmişi çok eski zamanlara dayanan bir bilim dalı. Geçmişte insanlar takımyıldızları yön bulma, mevsim geçişlerini belirleme gibi amaçlarla kullanmıştı. Günümüzde ise takımyıldızlar genellikle gökyüzüne ilgi duyan insanların, özellikle amatör gökbilimcilerin yıldızları takip etmesine ve belirli bir yıldızın yerini belirlemesine yardımcı oluyor.​