任何兩個坐標(biāo)系之間都存在相對方位，稱為姿態(tài)（attitude）。

常見的描述姿態(tài)的方法有：歐拉（Euler）角、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣（coordinate transformation matrix）、四元數(shù)（quaternion）和旋轉(zhuǎn)矢量（rotation vector）等。其中，歐拉角將姿態(tài)描述分解為三個連續(xù)的轉(zhuǎn)動過程，每次旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸與前后旋轉(zhuǎn)所圍繞的軸正交。

歐拉角常用于描述載體的姿態(tài)，通常是載體坐標(biāo)系相對于對應(yīng)的當(dāng)?shù)貙?dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)。假設(shè)載體坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸定義如下（符合右手準(zhǔn)則）：y軸為前向(即正常航行的方向)，z軸為天向(即向上方向)，x軸為右向。在載體姿態(tài)發(fā)生變化時，歐拉角中三個連續(xù)的轉(zhuǎn)動過程分別為：第一次轉(zhuǎn)動的角度是偏航角ψ（yaw），也稱航向角（heading）或方位角（azimuth），其旋轉(zhuǎn)軸為z軸；第二次轉(zhuǎn)動的角度是俯仰角θ（pitch），也稱仰角（elevation），其旋轉(zhuǎn)軸為x軸；第三次轉(zhuǎn)動的角度是滾動角?（roll），也稱側(cè)傾角（bank），其旋轉(zhuǎn)軸為y軸。本次姿態(tài)的變化可以描述為歐拉角：

這里需要注意的是：歐拉角按轉(zhuǎn)動順序的倒序排列。

為了避免表示相同變換的歐拉角的多值性，一般對俯仰角 θ 的范圍作如下限定 -90°≤θ≤90° 。