軌道要素（きどうようそ、英語: orbital element）とは、惑星や彗星、あるいは人工衛星のようにある天体の周囲を公転する天体の運動する軌道を指定するために使用されるパラメータである。 ある天体が重力によって公転する場合、その軌道は重力源となる天体を1つの焦点とする二次曲線を描く。二次曲線の形状を指定するためには、2つのパラメータが必要である。 また、さらにその軌道が存在する平面を指定するために2つのパラメータが必要である。その平面上での軌道がどちらの方向を向いているのかをさらに指定するために1つのパラメータが必要である。 それから、天体がある時刻に軌道上のどの位置に存在するのかを指定するために、少なくとも1組の時刻と軌道上の位置のデータが必要である。 天体の軌道の決定とは、その天体の観測位置をもっとも良く説明できる軌道要素を導き出すことである。軌道の形状、平面、向きを定める5つの独立したパラメータを求めるためには、5つの独立した観測データが必要である。1回の観測で赤経、赤緯の2つの独立した観測データの組が得られる。そのため、軌道の決定には少なくとも3回の観測が必要である。しかし短期間の間の3回の観測では誤差が大きくなる。 パラメータにはいくつかの選び方があり天体の種類などによって使い分けられている。
