• r é a distância de P a O;
• θ é o ângulo que a projecção de \(\overrightarrow{OP}\) no plano z = 0 faz com o semi-eixo positivo Ox, variando entre 0 e 2π rad*;
• \(\varphi\) é o ângulo que \(\overrightarrow{OP}\) faz com o semi-eixo positivo Oz, variando entre 0 e π rad.

Tendo em conta que P se situa numa esfera com centro em O e raio r, designaremos θ por longitude e \(\varphi\) por colatitude. Na superfície terrestre, o conjunto dos pontos com a mesma longitude é um meridiano e o conjunto dos pontos com a mesma colatitude é um paralelo, sendo a linha do Equador o conjunto dos pontos com colatitude \(\frac{\pi}{2}\) rad.

Assim, a relação entre as coordenadas cartesianas \(\left(x,y,z\right)\) e as coordenadas esféricas \(\left(r,\theta,\varphi\right)\) de um ponto da esfera de raio r e centro na origem do referencial é dada por:

\(\begin{cases}
x=r\cos\theta\sen\varphi\\
y=r\sen\theta\sen\varphi\\
z=r\cos\varphi
\end{cases}\), \(\theta\in[0\,,2\pi]\)  e  \(\varphi\in[0\,,\pi]\).