توصيف موضع بر روي سطح زمين با استفاده از طول و عرض جغرافيايي مقدمه بسيار خوبي براي تشريح کره سماوي و روشهاي بکار رفته جهت تعيين مواضع ستارگان در آسمان مي‌باشد. عرض و طول جغرافيايي با استفاده از دو نوع صفحه‌اي که سطح زمين را قطع مي‌کند، تعريف شده‌اند. نقطه شروع تعاريف ، چرخش زمين است. محور چرخش ، سطح زمين را در قطبهاي جنوب و شمال قطع مي‌کند.  استوا بر محور زمين عمود بوده و زمين را به دو نيمکره مساوي شمالي و جنوبي تقسيم ميکند. صفحه‌اي که بر صفحه استوايي عمود است و از قطبين شمال و جنوب عبور مي‌کند، صفحه نصف النهاري ناميده مي‌شود. دايره‌اي که از تقاطع سطح زمين حاصل مي‌شود به نصف‌النهار معروف است.

طول جغرافيايي

بر طبق تعريف  نصف‌النهاري که  از سطح زمين در محل اصلي رصدخانه گرينويچ در انگلستان مي‌گذرد، نصف‌النهار مبدآ يا نصف‌النهار گرينويچ نام دارد. طول جغرافيايي يک نقطه بر روي سطح زمين زاويه‌اي است که بين صفحه نصف‌النهار عبوري از آن نقطه و صفحه نصف‌النهار مبدآ  قرار دارد. .

بر طبق قراداد ، زاويه اي که کوچکتر است، طول جغرافيايي ناميده مي‌شود. با اين قرارداد طول جغرافيايي هميشه کمتر يا مساوي ْ180 است. تمام طولهاي جغرافيايي بر حسب درجه شرق يا غرب نصف‌النهاري اوليه بيان شده‌اند. مثلا اگر ، نصف‌النهار يک نقطه ْ30 غرب نصف‌النهار مبدآ باشد، طول جغرافيايي آن W30ْ يا 30W نوشته مي‌شود. اگر نصف‌النهار يک نقطه 30 درجه شرق  نصف‌النهار مبدآ باشد، طول جغرافيايي آن 30ْE يا 30E خواهد بود. در طول جغرافيايي 180E و 180W نصف النهار يکساني را نمايش مي‌دهند که آن ادامه نصف‌النهار گرينويچ در طرف ديگر زمين باشد.

عرض جغرافيايي

دومين نوع صفحه بکار رفته براي تعيين موضع بر روي سطح زمين ، صفحه‌اي به موازات صفحه‌اي استوايي مي‌باشد. چنين صفحاتي که در سطح زمين بين استوا و قطبين عبور مي‌کنند، دوايري را بر روي سطح زمين به نام مدارات قطع مي‌کنند. براي تعريف عرض جغرافيايي يک نقطه در صفحه نصف‌النهار محل ، دو خط از مرکز زمين به استوا و نقطه مورد نظر وصل مي‌کنيم. عرض جغرافيايي زاويه بين اين خطوط مي‌باشد. عرض جغرافيايي بر حسب درجه به سمت شمال و جنوب استوا اندازه‌گيري شده‌اند و گسترده آنها از ْ0 تا ْ90N يا ْ90S  است .