W nawigacji umownie zakłada się, że Ziemia jest kulą geometryczną, której promień, zwany średnim promieniem Ziemi wynosi R = 6371,1km. Każde koło o promieniu równym promieniowi kuli ziemskiej, które swą płaszczyzną przechodzi przez środek Ziemi nazywa się kołem wielkim. Kołami wielkimi są zatem równik i wszystkie południki.

W nawigacji morskiej stosuje się jednostki miar które nie należą do układu SI. Podstawową jednostką długości używaną w nawigacji jest mila morska (Mm). Jedna mila morska jest równa długości jednej minuty koła wielkiego Ziemi, czyli wycinka łuku równego jednej minuty na którymkolwiek południku. Kabel (kbl) jest równy jednej dziesiątej mili morskiej.

Jednostką prędkości używaną w nawigacji morskiej jest węzeł (w). Prędkość jednego węzła jest to prędkość jachtu pokonującego odległość jednej mili morskiej w czasie jednej godziny.

Tercja południkowa to odległość 0,514m, którą w ciągu sekundy pokonuje jacht płynący z prędkością 1w.

Głębokość wody, wysokość przedmiotów na lądzie (np. latarnie morskie itp.) jest określana w metrach (m).
UWAGA: Jeszcze są w obiegu wydawnictwa, gdzie operuje się angielskim systemem miar, a mianowicie: sążnie, stopy, itd. Przed użyciem mapy do nawigacji, zaleca się dokładnie zapoznać z uwagami na niej umieszczonymi.

1 Mm = 1852m
1 kbl = 185,2m
1w = 1Mm/godz
1' (na południku, boczne ramki mapy) = 1Mm

Kierunek na morzu jest to linia prosta zmierzająca w kierunku interesującego nas obiektu (namiar), albo miejsca do którego chcemy dotrzeć (kurs). Kierunek określany jest za pomocą kąta zawartego między kierunkiem północnym (czyli południkiem na mapie) a kierunkiem danej linii. Róża wiatrów czyli wyskalowana tarcza kompasu pozwala nam określać te kierunki. Wyróżnia się cztery systemy liczenia kierunków, pierwszy z nich jest powszechnie stosowany w nawigacji morskiej.

• System okrężny od N zgodnie z ruchem wskazówek zegara od 0 do 360°
  
• System połówkowy od widocznego bieguna czyli N lub S w kierunku E lub W, od 0 do 180° System stosowany najczęściej w astronawigacji.
  
• System ćwiartkowy od N lub S w kierunku E lub W, od 0 do 90°
  
• System rumbowy tarcza jest podzielona na 32 rumby, gdzie każdy rumb jest równy 1/32 kąta pełnego. Każdy rumb ma swoją nazwę.
  

Przykład: 225° (system okrężny) = N135°W (system połówkowy) = S45°W (system ćwiartkowy) = SW (system rumbowy).

System połówkowy od ćwiartkowego różni się zapisem. W połówkowym podaje się biegun (widoczny) zawsze z trzema cyframi. Tymczasem w systemie ćwiartkowym podajemy tylko dwie cyfry.

Wszystkie kierunki na morzu określa się w stopniach i zawsze w tym samym kierunku - ze statku na dany obiekt, czy też pozycję. Mając przed sobą kompas, kreślimy pozorną linię na obiekt ze środka kompasu (róży kompasowej), poprzez jej obrzeże, czyli stopnie tam zaznaczone i dalej, aż na obiekt czy pozycję, na upartego możemy powiedzieć na pozycję obiektu. Tak odczytane w stopniach kierunki, potem przenosimy na mapę.

Kierunki wiania wiatru podajemy odwrotnie i w rumbach. Mając kompas przed sobą ustawiamy się tak aby wiatr wiał nam w twarz. To znaczy, że wiatr przybywa na statek. Najpierw napotyka obrzeże róży, gdzie oprócz stopni są rumby, potem przelatuje nad rumbami (określając jego kierunek) do środka kompasu (róży kompasowej).