Le grand axe est la droite qui lie l’aphélie au périhélie - ou, dans le cas de l’orbite lunaire, l’apogée ou périgée - d’une orbite elliptique dans le sens des lois de Kepler, les points alors où la distance entre les deux objets dont l’un tourne autour de l’autre est à son maximum ou minimum. Sa direction et ses points de référence correspondent à ceux de la ligne des apsides. On se sert entre autres du demi-grand axe, la moitié du grand axe calculée à partir du point orbital le plus éloigné du corps central, pour évaluer la dimension et la forme d’une orbite képlérienne et, par conséquent, pour définir la position de l’objet orbitant. Ainsi, avec la longitude du noeud ascendant, l'inclinaison du plan de l’orbite, la latitude (parfois aussi la longitude) du périastre, l'excentricité de l’orbite et l’instant du passage du corps orbitant au périastre, le demi-grand axe fait partie des six éléments nécessaires pour déterminer une orbite elliptique.
