図のような直交座標\(x,y,z\)内の１点Pは\(\left( {r,\theta ,\phi } \right)\)を用いて表すことができる．このような座標を極座標といい，rを動径，φを天頂角，θを方位角といい，通常は\(r \ge 0,0 \le \phi \le \pi ,{\kern 1pt} 0 \le \theta \le 2\pi \)にとられる．この場合，xy平面内では\(x = \rho \cos \theta ,y = \rho \sin \theta \)が成立し，また\(z = r\cos \phi ,{\kern 1pt} \rho = r\sin \phi \)の関係がある．xy平面だけを考えたときは，\(\left( {\rho ,\theta } \right)\)が極座標となる（このときのθを偏角という)．