Фундамента́льная астроме́трия, раздел астрометрии, занимающийся установлением опорной системы небесных координат, необходимой для изучения положений и движений небесных тел и космических аппаратов. Опорная система реализуется в виде экваториальной системы небесных координат с началом в барицентре Солнечной системы. Считается, что оси опорной системы координат остаются неподвижными относительно самых удалённых из известных объектов Вселенной – квазаров, причём направления осей согласованы с системой фундаментального каталога FK5.

С 1 января 1998 г. в качестве опорной системы координат принята Международная небесная система отсчёта (ICRS), основной плоскостью которой является средний экватор на стандартную эпоху J2000,0. На начало 21 в. ICRS – наилучшее приближение к инерциальной системе координат. В августе 2018 г. на XXX Генеральной ассамблее Международного астрономического союза было принято решение, что фундаментальной астрометрической реализацией ICRS является каталог квазаров ICRF3, содержащий координаты 4588 опорных радиоисточников. Измерения координат проводились в разных диапазонах частот, поэтому каталог называется первой многочастотной реализацией ICRS. Координаты примерно 500 источников измерены с очень высокой точностью (ошибки находятся в пределах 30–50 мкс дуги). 303 источника названы определяющими; они определяют стабильность осей ICRS.

Фундаментальная астрометрия решает задачи, связанные с изучением поступательно-вращательного движения Земли, а также привязки к ICRS динамических эфемерид Солнца, Луны, планет и искусственных спутников Земли (в первую очередь спутниковых систем навигации). Доступ к ICRS возможен только с использованием радиоинтерферометров со сверхдлинными базами. Поскольку это сложно и дорого, задача современной фундаментальной астрометрии – перенос опорной системы в оптический диапазон. Так, звёздный каталог «Гиппаркос» определяет Международную небесную опорную систему координат (ICRF) для наблюдений в оптическом диапазоне спектра. Ожидается, что финальный каталог космического телескопа GAIA заменит каталог «Гиппаркос» в качестве оптической реализации ICRS. В 2020 г. опубликован уже третий релиз каталога GAIA, который содержит координаты, собственные движения и параллаксы около 1,8 млрд звёзд, а также координаты нескольких сотен тысяч квазаров с ошибками в несколько десятков микросекунд дуги. Данные второго релиза каталога GAIA RF2 (оптические положения квазаров) были использованы для их привязки к координатам в ICRF3. Показано, что у 22 % источников наблюдается значительная разница координат, полученных в радио- и оптическом диапазонах. Это подтверждает гипотезу, что излучение в радио- и оптическом диапазонах приходит от физически разных источников в джете квазара. Поэтому привязка оптического каталога к радиокаталогу на микросекундном уровне точности является сложной задачей, к решению которой привлечено внимание учёных.