Para definir la forma de la Tierra utiliza al geoide y a al elipsoide como superficies de referencia.

Las coordenadas astronómicas están relacionadas con el campo gravitacional por lo que a continuación se muestra una comparación para visualizar la diferencia entre la normal astronómica y la normal geodésica.

 

Normal astronómica: es la recta tangente, en un punto P de la superficie de la Tierra, a la línea de la plomada, o normal a la superficie geopotencial que pasa por el punto considerado. Coincide con la dirección del vector gravedad y puede no cortar al eje de la Tierra.

 

Los parámetros que definen a las coordenadas astronómicas son: la latitud astronómica (φ) de P, ángulo que forma la vertical del punto P con el plano ecuador instantáneo, la longitud astronómica (Λ) de un punto P, ángulo que forma el plano meridiano astronómico de P con el plano meridiano astronómico origen, meridiano de Greenwich, medido sobre el Ecuador, el potencial de la gravedad (W) de P, sitúa al punto dentro del sistema de superficies equipotenciales de nivel, el acimut astronómico (Aa) de una dirección en el punto P, ángulo que forma el plano vertical de P que contiene esta dirección con el plano meridiano astronómico de P.