خورشید در مرکز منظومه شمسی قرار دارد و اجسام دیگر مانند سیارات، سیارک‌ها و ستاره‌های دنباله‌دار به دور آن می‌چرخند. زمین نیز به عنوان یکی از سیارات به دور خورشید می‌چرخد. از فاصله بین زمین‌ و خورشید به عنوان واحد نجومی (au) یاد می‌شود و این واحد برای اندازه‌گیری سایر فواصل در سراسر منظومه شمسی نیز بوده است. واحد au به طور میانگین، معادل 149.6 میلیون کیلومتر یا 92.96 میلیون مایل است. فاصله زمین تا خورشید به قدری زیاد است که نور خورشید‌ برای برخورد با سطح زمین حدود هشت دقیقه طول می‌کشد و با سرعت 186000 مایل در ثانیه حرکت می‌کند.

au یک فاصله‌ی دقیق نیست، بلکه میانگین فاصله بین زمین تا ‌خورشید است. به این معنی که این فاصله گاهی ممکن است متفاوت باشد. زمین، مانند اکثر سیارات، به دور خورشید می‌چرخد ​​و یک گردش کامل آن 365.25 روز طول می‌کشد. با این حال، زمین در یک دایره کامل به دور خورشید حرکت نمی‌کند. مدار زمین به دور خورشید، بیضوی یا بیضی شکل است و خورشید تقریباً در مرکز مدار قرار دارد. در زمان‌های مختلف سال، زمین یا به خورشید نزدیکتر و یا از آن دورتر می‌شود. نزدیکترین فاصله زمین با خورشید‌، فاصله 91.4 میلیون مایل است. در واقع زمین در اوایل ژانویه به خورشید نزدیک است. هنگامی که زمین از خورشید دورترین فاصله را دارد، فا‌صله بین آنها حدود 94.5 میلیون مایل است. زمین در اوایل ماه جولای از خورشید دورترین فاصله را دارد.

منجم یونانی، آریستارخوس، اولین شخصی بود که فاصله بین خورشید و ‌زمین را در سال 250 قبل از میلاد بدست آورد. در سال 1653، کریستین هویگنس برای بدست آوردن مثلث ناهید، خورشید، زمین با استفاده از ناهید فاصله تا ‌خورشید را تخمین زد. در سال 1672، جیووانی کاسینی برای بدست آوردن فاصله بین مریخ و زمین از روش اختلاف منظر استفاده کرد. وی سپس از فاصله مریخ برای بدست آوردن فاصله‌ی زمین تا خورشید استفاده کرد. روش کاسینی علمی‌تر از روش هویگن در نظر گرفته شده است.

با استفاده از فناوری پیشرفته و فضاپیماهای پیچیده و راداری، اکنون روش‌های مستقیمی برای اندازه‌گیری فاصله بین خورشید و زمین وجود دارد. با استفاده از روش‌های قدیمی، مقدار au با توجه به موقعیت یک ناظر در منظومه شمسی تغییر می‌کند. علاوه بر این، اندازه‌گیری به جرم خورشید بستگی دارد و از آنجا که جرم خورشید با تولید انرژی تغییر می‌کند در نتیجه مقدار au نیز تغییر خواهد کرد. در آگوست 2012، اتحادیه نجوم بین‌المللی رای داد که تعریف au را با عدد 92955807 مایل تعریف کنند که این عدد بر اساس سرعت نور و یک فاصله ثابت بدون در نظر گرفتن جرم خورشید است.