O ano sideral é o tempo que tarda a Terra en colocarse outra vez na mesma situación da órbita en relación coas estrelas consideradas fixas. Un ano sideral equivale a 365,25636042 días solares medios. O ano sideral é 20 minutos e 24 segundos máis longo que o ano tropical ou trópico.
Dado que o Sol e as estrelas non se poden ver ao mesmo tempo, isto require pouca explicación. Ao mirar para o ceo de levante(de onde o seu nome, por onde se ergue o Sol) xusto antes do amencer, as últimas estrelas que se ven saír non son sempre as mesmas -nas latitudes medias-. Nunha semana pódese apreciar que se foron movendo para riba. Polo tanto, en xullo no hemisferio norte non se pode ver a constelación de Orión no ceo, mais esta comeza a ser visíbel en agosto. Nun ano, todas as constelacións do zodíaco ou liña de eclipses semellan rotar a través de todo o ceo desaparecendo polo oeste, para volver saír polo leste xusto antes da saída do Sol, uns seis meses despois, o que se chama orto helíaco .
Este movemento é máis notorio e máis doado de medir que a mudanza de norte a sur do punto do horizonte polo que se levanta o sol, que define o ano tropical no que se basea o calendario gregoriano. Por esta razón, moitas culturas comezaban os seus anos no primeiro día no que unha estrela especial determinada (por exemplo Sirio) aparecía no Leste no seu orto helíaco xusto antes do amencer. N' Os traballos e os días de Hesíodo, por exemplo, as épocas do ano para sementar, colleitar etc, danse con referencia a cando as estrelas se ven por vez primeira.
Até a época do astrónomo Hiparco, críase que os anos medidos polas estrelas (os anos siderais) eran igual de longos que os anos tropicais ou trópicos. De feito, os anos siderais son lixeiramente máis longos que os anos tropicais. A diferenza está ocasionada pola precesión dos equinoccios. Un ano sideral é aproximadamente igual a 1 + 1/26000 ou 1,000039 anos tropicais.