六分仪所基于的原理很简单：光线的入射角等于反射角.实际上,六分仪也可以测量任意两物体之间的夹角.其原理最初由牛顿（以及更早的胡克）提出；而固定式大型六分仪很早就由各大天文台建造,供天体测量之用（如第谷在汶岛建造的纪限仪、格林尼治天文台的大六分仪等）.航海用六分仪是在扇形框架背面有手柄供握持用,框架上装有活动臂,图中活动臂最上端即是指标镜；半反射式地平镜安装在六分仪的左侧（中部,正对望远镜者）,地平镜旁边还配有滤光片供测量太阳等明亮天体时使用.测量天体地平高度时,观测者手持六分仪,让望远镜镜筒保持水平,并从望远镜中观察被测天体经地平镜反射所成的像；同时要调节活动臂,使星象落在望远镜中所见的地平线上.这也是地平镜需要用半反射玻璃制造的原因.在天体的象与地平线重合时,该天体高度等于地平镜与指标镜夹角的二倍.通过几何光学中的反射定律,这一点可以很容易地被证明.而根据这一点来恰当地设计圆弧标尺上的刻度,就可以让观测者直接读出天体高度.为提高读数精度,实际的六分仪活动臂上往往还附有鼓轮和游标尺.六分仪的精度比较高,最高能达到10角秒,且轻便易用,所以它能够迅速取代之前操作复杂的星盘,成为在海洋上测量地理坐标的利器,也彻底解决了精确地确定海上航线这一困扰无数航海家的难题.1769年,库克船长就是在六分仪的帮助下成功抵达塔希提岛观测金星凌日的.使用六分仪测量经纬度的前提条件是当前时间已知.先用六分仪测量出某天体（一般用太阳）上中天时的地平高度,再查阅天文年历了解当天该天体的赤道坐标,只需代入公式：cosz=sinφsinδ+cosφcosδcost就可以得出该地的纬度φ.式中z是天体天顶距（90度减去地平高度）,δ是天体的赤纬,t是时角,可以由地方恒星时与天体赤经相减得出,恒星时也可以通过简单计算得到.如果是由太阳位置计算地理纬度,更简便的算法是：δ=z+δ当然,更精确的结果还需要扣除六分仪视差、蒙气差、眼高差、天体的半径差等误差后才能得出.现在某些因子已有专门的改正表可供查阅.六分仪的结构和光学原理ΔABC中　ω＝β－ɑΔABD中　h＝2β－2ɑ∴h＝2ω至于经度的测量,可以通过比较太阳上中天时地方时（由查阅天六分仪文年历得出）与出发地的时间之差得出.六分仪最大的缺点是受天气的影响较大,不能在阴雨天使用.而制造过程中会无可避免地引入机械误差,这也成了限制六分仪精度的一个因素.有一定经验的观测者在正常条件下白天单一观测的均方误差为±0.7′～±1.0′.增加观测次数取平均值,则其均方误差降为单一观测值的,n为次数,一般取3、5、7次.天体高度最好为15°～65°.此外,六分仪也可在沿岸航行时用于观测两个地面物标之间水平夹角,用以在海图上定位.历史上,六分仪除了在航海方面发挥了重大作用外,还曾帮助天文学家编制高精度星表.而星表的编制也促进了航海的发展,同时还给地理坐标的测量带来了重大进步.另外还有航空用六分仪,结构与航海用六分仪基本相同,但望远镜视野中的地平线由水准线代替.现在也有电子六分仪生产.编辑本段使用方法使用六分仪测量经纬度的前提条件是当前时间已知.先用六分仪测量出某天体（一般用太阳）上中天时的地平高度,再查阅天文年历了解当天该天体的赤道坐标,只需代入公式：cosz=sinφsinδ+cosφcosδcost就可以得出该地的纬度φ.式中z是天体天顶距（90度减去地平高度）,δ是天体的赤纬,t是时角,可以由地方恒星时与天体赤经相减得出,恒星时也可以通过简单计算得到.如果是由太阳位置计算地理纬度,更简便的算法是：δ=z+δ当然,更精确的结果还需要扣除六分仪视差、蒙气差、眼高差、天体的半径差等误差后才能得出.现在某些因子已有专门的改正表可供查阅.六分仪的结构和光学原理ΔABC中　ω＝β－ɑΔABD中　h＝2β－2ɑ∴h＝2ω至于经度的测量,可以通过比较太阳上中天时地方时（由查阅天文年历得出）与出发地的时间之差得出.六分仪最大的缺点是受天气的影响较大,不能在阴雨天使用.而制造过程中会无可避免地引入机械误差,这也成了限制六分仪精度的一个因素.有一定经验的观测者在正常条件下白天单一观测的均方误差为±0.7′～±1.0′.增加观测次数取平均值,则其均方误差降为单一观测值的,n为次数,一般取3、5、7次.天体高度最好为15°～65°.此外,六分仪也可在沿岸航行时用于观测两个地面物标之间水平夹角,用以在海图上定位.历史上,六分仪除了在航海方面发挥了重大作用外,还曾帮助天文学家编制高精度星表.而星表的编制也促进了航海的发展,同时还给地理坐标的测量带来了重大进步.另外还有航空用六分仪,结构与航海用六分仪基本相同,但望远镜视野中的地平线由水准线代替.现在也有电子六分仪生产.