Đơn vị thiên văn là cạnh dưới của tam giác dùng để đo thị sai (khoảng cách không theo tỷ lệ).

Khoảng cách đơn vị A (giá trị của đơn vị thiên văn đo bằng mét) được biểu diễn theo các hằng số thiên văn:

A 3 = G M ⊙ D 2 k 2 {\displaystyle A^{3}={\frac {GM_{\odot }D^{2}}{k^{2}}}}

với G là hằng số hấp dẫn Newton, M là khối lượng Mặt Trời, k là giá trị số của hằng số hấp dẫn Gauss và D là chu kỳ thời gian một ngày.Mặt Trời liên tục mất khối lượng do bức xạ năng lượng và gió Mặt Trời,[48] do đó quỹ đạo của các hành tinh dần dần mở rộng ra ngoài khỏi Mặt Trời. Một trong những điều này dẫn tới việc không thể sử dụng đơn vị thiên văn như là đơn vị cơ bản trong lĩnh vực thiên văn chuyên nghiệp.[49]

Do tốc độ ánh sáng được định nghĩa chính xác trong hệ đơn vị SI và hằng số hấp dẫn Gauss k được cố định trong hệ thống các đơn vị thiên văn, việc đo thời gian ánh sáng trên đơn vị khoảng cách tương đương chính xác với việc đo giá trị của tích GM trong hệ SI. Từ đây, có thể lập lịch thiên văn hoàn toàn dựa trên hệ đơn vị SI, mà đã dần trở thành một tiêu chuẩn.

Phân tích đo lường bức xạ thực hiện năm 2004 đối với các hành tinh vòng trong hệ Mặt Trời cho thấy biến thiên thế kỷ (secular variation) trong khoảng cách đơn vị lớn hơn nhiều so với ảnh hưởng từ bức xạ Mặt Trời, bằng +&0000000000000015.00000015+4− mét trên thế kỷ.[50][51]

Đo lường biến thiên thế kỷ của đơn vị thiên văn chưa được xác nhận bởi các nhà thiên văn khác và vẫn còn là một chủ đề tranh cãi. Hơn nữa, từ năm 2010, đơn vị thiên văn vẫn chưa được ước tính bởi lịch hành tinh.[52]