地心赤道坐标系可以分为地心赤道直角坐标系和地心赤道球面坐标系。

地心赤道直角坐标系的原点在地心O_e，以赤道平面为基本平面。地心赤道直角坐标系又可分为地心第一赤道坐标系、地心第二赤道坐标系、地心第三赤道坐标系和地心第四赤道坐标系。4种赤道直角坐标采用的轴均与地球自转角速度矢量一致，所不同的只是O_eX轴。

地心第一赤道坐标系的OeX₁轴指向春分点；地心第二赤道坐标系的O_eX₂轴指向某时刻格林尼治子午线；地心第三赤道坐标系的O_eX₃轴指向轨道升交点；地心第四赤道坐标系的O_eX₄轴指向格林尼治子午线。在所有4种坐标系中，O_eY轴与O_eX轴和O_eZ轴垂直，且构成右手直角坐标系。

地心赤道球面坐标系的3个坐标是r、和。r为从地心到空间某点N的距离；在赤道面内，为春分点向东到N点的矢径在赤道面上投影的角距，称为赤经；为N点的矢径与赤道面的夹角，向北为正，称为赤纬。该坐标系用于天文观测、卫星定位和天文导航。

地心赤道坐标系示意图