Die Distanz relativ naher Sterne zur Sonne lässt sich rein geometrisch messen. Denn diese Sterne scheinen sich innerhalb eines Jahres auf einer winzigen Ellipse am Himmel relativ zum Hintergrund viel weiter entfernter Sterne zu bewegen (in der Grafik unten stark übertrieben und nicht maßstabsgetreu dargestellt). Der Grund dieser sogenannten Parallaxe (von altgriechisch „parállaxis”: Veränderung, Hin- und Herbewegung) ist die Veränderung unseres Sehwinkels, weil die Erde um die Sonne kreist. Bezogen auf die Sonne verschiebt sich die Position der Sterne innerhalb eines halben Jahres, etwa zwischen Frühling und Herbst, um rund 300 Millionen Kilometer – den Bahndurchmesser der Erde. Diesen Effekt wird das Weltraumteleskop Gaia ausnutzen, das 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt die Sonne umkreisen wird. Parallaxe oder parallaktischer Winkel heißt auch der halbe Winkel zwischen zwei von verschiedenen Beobachtungspunkten zu einem Gestirn gerichteten Geraden. Beträgt der Winkel, unter dem der Radius der Erdbahn von einem Stern aus erscheint, eine Bogensekunde (1/3600 eines Winkelgrads), ist der Abstand zwischen Stern und Erde definitionsgemäß eine Parallaxensekunde beziehungsweise ein Parsec. Diese astronomische Entfernungseinheit entspricht rund 31 Billionen Kilometern oder 3,26 Lichtjahren. Aufgrund der großen Distanzen der Sterne sind die Parallaxen sehr gering. Selbst bei dem sonnennächsten Stern Proxima Centauri, 4,2 Lichtjahre entfernt, beträgt der parallaktische Winkel lediglich 0,772 Bogensekunden. Neben der jährlichen Parallaxe benutzen Astronomen zur Entfernungsbestimmung auch die säkulare Parallaxe, bei der ein Teil der Sonnenbahn als Basis dient. Denn auch die Sonne ist in Bewegung – sie „wandert” im Jahr um etwa 600 Millionen Kilometer – , was wiederum den Blickwinkel auf nahe Sterne verändert.
