天体の天球上の位置（天球座標系）やスペクトルの波長など、物理的な測定値からなるパラメータ空間の中の座標のことを世界座標（world coordinate）と呼び、世界座標とFITS形式データ中のデータ配列の各データ値を対応させるためのキーワードなどを含む規程集のことを世界座標システムと呼ぶ。各キーワードとその値はFITSヘッダに格納され、FITSデータ表示ソフトやデータ解析ソフトは、それらを参照してデータ配列と物理空間の対応付けを行う。現行の標準FITS形式では、座標表現に関しては簡単な変換に対応したいくつかのキーワードしか定義されておらず、実際の天球座標とデータ配列の間の対応を表現するには不十分であった。たとえば、標準FITS形式では天球座標とデータ配列の対応は1次変換しか定義されておらず、画像に2次以上の歪みがあった場合は対応できない。それを補うために、より一般的な表現方法として提案されたのが世界座標システムである。
国際天文学連合（IAU）第5委員会FITSワーキンググループ：http://fits.gsfc.nasa.gov/iaufwg