從地球表面觀察和測(cè)量黃赤交角(ε)是天文學(xué)上很重要的知識(shí)和技能。觀察太陽(yáng)在天球上隨著季節(jié)變化的位置，可以快速的掌握他的數(shù)值。測(cè)量在一年之中白天最長(zhǎng)和最短的這兩天正午太陽(yáng)的高度差，這個(gè)差值是黃赤交角的兩倍，在西元前1,000年的中國(guó)天文學(xué)家就是這樣確定黃赤交角的。 太陽(yáng)一年當(dāng)中在天球上最北和最南的赤緯就相等于轉(zhuǎn)軸傾角的角度。在一年當(dāng)中，地球的轉(zhuǎn)軸朝向太陽(yáng)的那一天也是白天最長(zhǎng)的一天，太陽(yáng)的赤經(jīng)是+ 23° 26’。一位在赤道上的觀測(cè)者，在全年的觀測(cè)中，當(dāng)三月 (春分) 看見太陽(yáng)在正午越過(guò)頭頂?shù)恼戏?，然后?huì)發(fā)現(xiàn)每天正午的太陽(yáng)逐漸向北移動(dòng)，直到6月 (夏至) 離開天頂?shù)慕嵌冗_(dá)到ε度，在9月 (秋分) 太陽(yáng)又再回到頭頂?shù)恼戏剑缓笤?2月 (冬至)又距離天頂ε度。
又例如：在緯度50°的觀測(cè)者 (無(wú)論南緯或北緯)，在一年當(dāng)中白天最長(zhǎng)的那一天測(cè)得太陽(yáng)在正午的高度是63° 26’，但在白天最短的那一天正午測(cè)得的高度只有16° 34’，兩者的差是2ε = 46° 52’，所以ε = 23° 26’。
從算式可以得到距離地平的高度角： (90° - 50°) + 23.4394° = 63.4394° (90° - 50°) - 23.4394° = 16.5606°
在赤道上，算式將被寫成 90° + 23.4394° = 113.4394° 和90° - 23.4394° = 66.5606° (永遠(yuǎn)從正南方的地平線計(jì)算高度。).