自行測定方法指測定恆星在一定時間內沿垂直於視線方向所走過距離的方法。自行指天體本身的空間運動，即沿垂直於視線方向的分量在天球上的投影。主要測定恆星的自行。對那些十分遙遠的河外星系和類星體，在不太長的時間內很難測出它們的自行。測定的方法，主要是通過兩次或兩次以上測量恆星位置的變化而確定之。兩次測量的時間間隔一般需50～100年才能得到較準確的自行數值。
測量天體位置的儀器主要有子午儀、天體照相儀、等高儀等。在分析自行時，必須剔除各種非自行因素所造成的影響，如歲差、章動、大氣擾動等對天體位置變化的影響。自行單位為角秒/年或角秒/百年。恆星自行速度一般都小於0.1″/年。到目前為止只發現400多顆恆星的自行等於或大於1″/年，50顆恆星的自行大於2″/年。自行最大的巴納德星為10.31″/年。1988年歐洲航天局發射一顆專用於天體測量的衛星，經兩年觀測已得到十幾萬顆星的相對位置變化，進而可得到它們的自行。由於無大氣干擾，測量精度比地面提高10倍，是天體測量的巨大變革。另外，甚長基線射電干涉法用於測量恆星自行，也能大大提高測量精度。
