วงโคจรค้างฟ้า (อังกฤษ: geostationary orbit หรือ Geostationary Earth Orbit , อักษรย่อ: GEO) เป็นวงโคจรที่มีระยะทางห่างจากพื้นโลก 35,786 กิโลเมตร (22,236 ไมล์) ขึ้นไปเหนือเส้นศูนย์สูตรของโลก มีทิศทางการโคจรทวนเข็มนาฬิกาเหมือนทิศทางการหมุนของโลก วัตถุที่อยู่ในวงโคจรดังกล่าวจะมีคาบการโคจรเกือบเท่ากับของโลก คือ 23 ชั่วโมง 56 นาที 4 วินาที และนั่นเองทำให้เมื่อสังเกตวัตถุที่อยู่ในวงโคจรนี้จากโลก วัตถุจะปรากฏนิ่งในตำแหน่งเดิมตลอดเวลา เราจึงเรียกดาวเทียมในวงโคจรค้างฟ้านี้ว่า ดาวเทียมประจำที่ ซึ่งส่วนมากเป็น ดาวเทียมสื่อสาร และ ดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา วงโคจรที่มีลักษณะใกล้เคียงกับวงโคจรค้างฟ้าคือ วงโคจรพ้องคาบโลก ที่แตกต่างกันตรงที่ไม่ได้โคจรในระนาบเดียวกับเส้นศูนย์สูตรแนวคิดเรื่อง วงโคจรพ้องคาบโลก เพื่อการสื่อสารนั้นถูกเผยแพร่เป็นครั้งแรกเมื่อปี ค.ศ. 1928 โดยชาวโครเอเชีย Herman Potočnik[1] แต่ไม่เป็นที่แพร่หลาย ต่อมาแนวคิดนี้ปรากฏในวรรณกรรมวิทยาศาสตร์ซึ่งได้รับความนิยมมาก เรื่อง Venus Equilateral โดย จอร์จ โอ. สมิทธิ์[2] แต่เขาก็ไม่ได้สนใจในรายละเอียด ต่อมาก็ได้ไปปรากฏในนิยายวิทยาศาสตร์อีกเรื่องที่แต่งโดยนักประพันธ์ชาวอังกฤษ อาร์เธอร์ ซี. คลาร์ก จากกระแสนิยมในวรรณกรรมของเขา แนวคิดนี้จึงแพร่หลาย ตามด้วยข้อมูลและทฤษฏีมากมายถึงหลักการของมัน ในปี ค.ศ. 1945 เอกสารชื่อ "Extra-Terrestrial Relays — Can Rocket Stations Give Worldwide Radio Coverage?" (การถ่ายทอดภาคพื้นดินครั้งยิ่งใหญ่ — ฐานปล่อยจรวดจะสามารถกระจายสัญญาณวิทยุได้ครอบคลุมทั่วโลกหรือไม่?) ถูกตีพิมพ์ในนิตยสาร ไวร์เลสส์ เวิลด์ ซึ่งคลาร์กได้ยอมรับถึงการเชื่อมบทนำของเขาไปยังวรรณกรรมชุด Venus Equilateral ฉบับสมบูรณ์[3] ซึ่งคลาร์กได้พรรณนาถึงวงโคจรดังกล่าวเป็นครั้งแรกว่า มันจะเป็นประโยชน์สำหรับการออกอากาศและการสื่อสารผ่านดาวเทียม[4] ซึ่งในบางครั้ง มันก็ถูกเรียกว่า วงโคจรคลาร์ก[5] แต่วงโคจรที่คลาร์กจินตนาการไว้นั้น มีเส้นรอบวงยาว 265,000 กิโลเมตร ซึ่งเกือบจะใกล้เคียงกับความเป็นจริงในเวลาต่อมานอกจากนี้ ยังมีแนวคิดในการใช้ประโยชน์จากวงโคจรค้างฟ้า ในการสร้างลิฟต์อวกาศ อีกด้วย