العرض السماوي يستند على عدة أسس علمية، ومنها:
1. علم الفلك: يستخدم علم الفلك لتحديد مواقع الكواكب والنجوم والأجرام السماوية الأخرى في السماء وتوقيت ظهورها واندثارها.
2. الرياضيات: يستخدم العرض السماوي الرياضيات لحساب الزوايا والمسافات بين الأجرام السماوية وتحديد مواقعها بناءً على البيانات الفلكية.
3. الفيزياء: يعتمد العرض السماوي على مفاهيم الفيزياء مثل حركة الأجرام السماوية وجاذبية الكواكب والقوى الكهرومغناطيسية لتفسير الظواهر السماوية.
4. التصوير الفوتوغرافي: يعتمد العرض السماوي على التصوير الفوتوغرافي لتوثيق المشاهد السماوية وتسجيل الحركة والتغيرات في الكواكب والنجوم.
5. التكنولوجيا: يستخدم العرض السماوي التكنولوجيا المتقدمة مثل التلسكوبات والأجهزة الإلكترونية والحواسيب لجمع وتحليل البيانات الفلكية وإنشاء الصور والنماذج السماوية.