El ángulo de elevación es la medida del ángulo formado por el plano horizontal en el que se encuentra un observador y un objeto por encima del plano horizontal. El observador se sitúa en el vértice del ángulo. La intersección de los rayos del ángulo con la línea vertical del objeto al plano horizontal forman un triángulo rectángulo. Hay varias formas de determinar este ángulo, dada una altura y distancia conocidas, y se pueden usar dispositivos como sextantes para medir el ángulo. Dado un ángulo de elevación conocido, es posible determinar la altura y la distancia del objeto observado.
Si el observador está directamente debajo del objeto cuyo ángulo de elevación se está midiendo, el ángulo es de 90 grados. Un objeto en el mismo plano horizontal que el observador tiene una elevación de cero grados. La medida del ángulo de elevación puede estar entre estos dos valores.
Aunque el sextante es la herramienta que se utiliza tradicionalmente para medir el ángulo de elevación de los objetos celestes con fines de navegación, se puede utilizar para determinar el ángulo de elevación de cualquier objeto. Para usar un sextante, el observador sostiene la herramienta hasta un ojo y la apunta hacia el objeto elevado. Las marcas de grado en el sextante indican el ángulo formado por el plano horizontal del observador y el rayo de intersección que apunta hacia el objeto elevado.
Los conceptos geométricos y matemáticos asociados con los triángulos rectángulos se pueden usar para determinar valores desconocidos de distancia y ángulo, y se puede usar trigonometría simple para resolver valores desconocidos siempre que se conozcan al menos dos. Si se conocen la altura del objeto y la distancia entre el observador, el ángulo de elevación se puede determinar encontrando la tangente del ángulo, la relación entre la altura y la distancia. Si se conocen el ángulo y la altura o la distancia, la incógnita se puede determinar de la misma manera. También es posible determinar el ángulo de elevación cuando se le da un solo valor conocido, aunque esto requiere el uso de conceptos trigonométricos más avanzados.