对于地球上的某个地点，太阳高度是指太阳光的入射方向和地平面之间的夹角。太阳高度是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。
我们用h来表示这个角度，它在数值上等于太阳在天球地平坐标系中的地平高度。
太阳高度角随着地方时和太阳的赤纬的变化而变化。太阳赤纬以δ表示，观测地地理纬度用φ表示，地方时(时角)以t表示，有太阳高度角的计算公式：
sin h＝sin φ sin δ＋cos φ cos δ cos t
日升日落，同一地点一天内太阳高度角是不断变化的。日出日落时角度都为零度，正午时太阳高度角最大。
正午时时角为0，以上公式可以简化为：
sin H＝sin φ sin δ＋cosφ cos δ
其中，H表示正午太阳高度角。
由两角和与差的三角函数公式，可得
sin H＝cos(φ－δ)
因此，
对于北半球而言，H＝90°－(φ－δ)
对于南半球而方，H＝90°－(δ－φ)。
举两个例子来说明正午太阳高度角的计算：
例一：计算夏至日南回归线上的正午太阳高度角。
解：δ＝23°27'，φ＝-23°27'
H＝90°－(δ－φ)
＝90°－[23°27'－(-23°27')]
＝43°06'
故夏至日南回归线上正午太阳高度角是43°06'。
例二：计算春分日北极圈上的正午太阳高度角。
解：δ＝0°，φ＝66°33'
H＝90°－(φ－δ)
＝90°－(66°33'－0°)
＝23°27'
故春分日北极圈上正午太阳角是23°27'。
