北极星与地面的夹角就是当地的纬度数。
北极星与地面的夹角就北极星的高度角，由于北极星位于地轴的延长线上，距地球约400光年，所以不论是在极点或是在赤道都可以认为北极星光是平行照到地球上的，并且和地轴平行。因此北极星与地平面的夹角取决于当地的地平面位置。在北极点上，地平面与地轴垂直，北极星在头顶，所以北极星的高度为90度。赤道地平面与地轴（包括北极星光）平行，北极星高度为零。由于地球是一个正圆，所以北极星的高度由北极点上的90度，然后随纬度降低而减少，并且和纬度数相同，到了赤道变为零。
因此北极星不仅能为人们夜行和海上航行定方向，通过测定当地北极星的高度还可以了解当地的地理纬度。
