天文定位是藉由測量天上日、月、星辰等天體目標的方位高度，和比較與格林威治時間的方法，來估算船隻現在的位置，這需要六分儀和天文鐘等儀器。

  天文鐘（Chronometer）是一個準確的計時儀器，它顯示著格林威治時間，又稱經線儀。船在海上航行時，常會由一個時區進入另一個時區，通常是經度相差15度，時間相差一小時。船上觀測天體的運行，再利用天文鐘的時間來推算船所在的經度。天文觀測時必須記錄下時間，準確性到秒，以便在航海曆上找到天體的座標。時間的計算是由地球自轉而產生的，時間和經度有非常密切的關係，時間差一分鐘，經度就差15'，這在赤道上就差了15浬。