Aus dem Zeitpunkt $t$, dem Längen- und Breitengrad und der Zeitzone wird der Sonnenstand berechnet (nach der DIN 5034-2 oder dem NREL SPA).
Der Sonnenstand wird mit zwei Winkeln beschrieben:
Der Azimutwinkel entspricht den Himmelsrichtungen:
Nordhalbkugel: 180° ist Nord, 270° Osten, 0° Süden, 90° Westen.
Südhalbkugel: 0° ist Nord, 90° Osten, 180° Süden, 270° Westen.
Der Elevationswinkel 0° ist am Horizont, 90° ist der Zenit.
Unterschied zwischen Azimut und Ausrichtung: Die Ausrichtung bezieht sich unabhängig vom Breitengrad (Nord-/Südhalbkugel) auf die Himmelsrichtungen. 0° Ausrichtung bedeuten überall auf der Welt Norden. Der Azimut hingegen ist auf der Nordhalbkugel so definiert, dass 0° Süd sind – dort, wo die Sonne immer ihren Höchststand erreicht. Auf der Südhalbkugel bedeutet ein Azimut von 0° hingegen Nord.
Je nach Standort kann der Verlauf der Sonne am Tag und übers Jahr stark variieren: