Sử dụng chính của ellipsoid quy chiếu là để tạo cơ sở cho hệ tọa độ gồm vĩ độ (bắc / nam), kinh độ (đông / tây), và cao độ (chiều cao). Với mục đích này, cần thiết phải xác định một kinh tuyến số không hay kinh tuyến gốc, trên Trái Đất gọi là Prime Meridian.

Đối với hành tinh khác thì chọn một đối tượng có ý nghĩa nào đó làm vị trí kinh tuyến gốc. Chẳng hạn trên Sao Hỏa (Mars) đã chọn là kinh tuyến đi qua miệng núi lửa Airy-0. Tuy nhiên vẫn có thể có nhiều hệ tọa độ được lập ra theo một ellipsoid quy chiếu của một hành tinh.

Kinh độ đo góc quay giữa kinh tuyến gốc và các điểm đo. Theo quy ước cho Trái Đất, Mặt trăng và Mặt trời, kinh tuyến được tính bằng độ (degree) ký hiệu (°), và biến đổi từ -180° đến +180°. Đối với các hành tinh khác có khi sử dụng dải từ 0° đến 360°.

Số đo vĩ độ cũng được tính bằng độ, được quy ước với vĩ độ 0° là đường xích đạo, và được biểu diễn theo góc từ -90° đến +90°. Vĩ độ trắc địa xác định bằng góc giữa mặt phẳng xích đạo với đường pháp tuyến của mặt ellipsoid quy chiếu. Do có độ dẹt của Trái Đất, nó có thể hơi khác với vĩ độ địa lý địa tâm (geocentric).

Đối với các hành tinh, các định nghĩa trên được dùng với ý nghĩa hành tinh, là trắc địa hành tinh (planetographic) và hành tinh tâm (planetocentric).