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回転体の軌道面とは、その軌道が存在する幾何学的平面のことである。軌道面を決定するには、空間内の3つの非共線点があれば十分である。一般的な例としては、質量のある天体（主天体）と、その軌道上を周回する天体の中心位置を、軌道上の異なる2つの時点／地点で求めることが挙げられる。
軌道面は、基準面との関係において、傾斜角（i）と昇交点経度（Ω） という2つのパラメータによって定義されます。
定義上、太陽系の基準面は通常、地球の公転面とみなされ、この公転面によって黄道、すなわち太陽が1年間かけて辿るように見える天球上の円形の経路が定義される。
他の場合、例えば別の惑星を周回する月や人工衛星の場合、その物体の軌道傾斜角を、その軌道面と惑星の赤道面との間の角度として定義するのが便利です。
軌道面を基準として定義された座標系この平面は周辺焦点座標系として知られています。
ロケットや人工衛星にとって、軌道面は軌道を定義する重要なパラメータです。一般的に、物体の軌道面を変更するには、非常に大量の推進剤が必要となります。一方、軌道周期、軌道の離心率、軌道の位相といった他のパラメータは、推進システムによって比較的容易に変更できます。
人工衛星の軌道面は、地球の重力が球形ではないため、摂動を受けます。これにより、軌道面が地球の赤道となす角度に応じて、衛星の軌道面は地球の周りをゆっくりと回転します。臨界角度にある軌道面の場合、太陽を追尾して地球の周りを周回し、太陽同期軌道を形成することがあります。
ロケットの打ち上げ時期は通常、目標軌道面が打ち上げ地点と交差する時刻によって決定される。
