一、范围不同

1、天空：天空范围大于上空，天空是地球重要的组成部分，在古代中国有天圆地方的说法。

2、上空：指一定地点上面的天空。

二、定义不同

1、天空：地球周围的广大空间，在古代汉语中，也有人用碧落来形容天空，碧落是道家称东方第一层天，碧霞满空，叫做“碧落”。后来泛指天上(天空)。

2、上空：一个建筑学的术语，表示两层楼上面一层没有楼板。

三、词性不同

1、天空：名词，近义词：上苍，长天，长空，青空，云天，天宇，天穹，苍穹，穹碧穹汉穹昊穹宇，碧落，凌霄。

2、上空：可做名词，也可做形容词，女性出现在公众场合时，未穿上衣的情况下，摆出姿势或表演(无上装摩特儿)。