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根据物理学中对距离的理解，我们可以用测量
法去确定一个固体物上两个点之间的距离。为了实现这个目的，我们把“距离”
（杆S）
当作标志量度。如果用A和B这两个字母去表示一个固体上的两个点，根据几何学的规则可知，我们可以画一条直线把这两个点连接起来，把A当作起点，B当作终点，然后反复测量A和B之间的距离S。测量所得的S的次数代表的是A和B之间距离的数值量度，这是测量长度的基础。
不仅在科学方面如此，在日常生活中也是一样，对一件事情发生的地点或者某个物体在空间的位置进行描述的基础，参考的就是这个事情或者这个物体在一个固定物体上的重合点的位置。例如，在确定泰晤士广场在空间的位置时，参照的固体物可以是地球，“泰晤士广场”在地球上已经是一个确定的点，现在需要考虑的是，空间上和“泰晤士广场”能够重合的点。
这是一种标记位置的原始方法，受到两个条件的限制：一、只能用来表示固体表面上的位置；二、当固体表面上没有可以相互区分的点时，这个方法就会失去作用。不过，如果位置标志的本质不会发生变化，完全可以摆脱这两种限制。例如，在时代广场的上空有一朵白云，我们可以在广场上竖立一根长长的杆子，一直到达白云所在的位置，以此来判断白云和地球表面的相对位置，然后用标准量杆测量杆子的长度，和长杆的位置标记结合在一起，就可以知道这朵白云的完整位置标记。这个例子让我们明白，关于位置的概念是如何发展变化的。
（a）我们将所选择的参照固体进行扩展，扩展后的固体可以延伸到我们需要确定位置的物体那儿。
（b）在确定物体的位置时，我们使用的不是所选择的参考点，而是量标测量出来的长杆长度。
（c）即使没有把能够达到云端的长杆竖立起来，根据光学方法和光的传播特性，我们也可以测量出白云的高度，还可以知道到达云端的长杆的长度。
上面的论述让我们明白，在描述位置的时候，依靠数值量度要比依靠固定参考物上的标定位置要简单一些、方便一些。在物理测量中，运用笛卡尔坐标可以实现这个目标。
一个固体和三个相互垂直的平面牢牢地连接在一起，组成了这个坐标系。在这个坐标系中，可以用坐标（ x，y，z ）来表示任何事件的发生点 （主要部分） 到这三个平面的垂直距离，根据几何学的规则和方法，用刚性测量杆经过一系列的操作可以测量出这三条垂线的长度。
根据习惯可知，一般不会使用构成坐标系的刚性平面；而且，坐标的构成是通过间接法确定的，而不是由刚性杆结构确定的。如果物理学和天文学想要有清楚明了的结果，就要借助上面内容去寻找位置标示的物理意义。
因此，我们得出了这样的结果：在空间中，对事件位置的描述一定要围绕着所选择的参照固体的刚体
；得到的关系依据的是假设欧几里得几何学的定理可以用在“距离”上；而刚体上标记出来的两个“距离”是物理学惯用的表示。
坐标系有数学和物理学两种定义。
在数学中的定义是：坐标系是一个结构，它使某个数学对象集合中的元素去对应数量；它还是一个参考系，让确定数值或者数组去对应基本几何中的对象（常常是点）。开始时，仅仅用来表示数和形的结合，慢慢发展成一种数学结构。
在物理学中的定义是：为了准确地对物体（或者物体系）的位置或者运动进行描述，根据问题需要选择出来的独立变数，它们的组合结构叫做坐标系。
公元前4世纪，战国时期的天文学家石申曾，曾经借助于坐标方法描绘出了恒星的方位表。
古希腊著名的数学家阿波罗尼奥斯在他的著作《平面轨迹》中，研究圆锥曲线时使用的是类似于现在的直角坐标系的轴线。
17世纪，法国著名的数学家费马和迪卡儿共同创建了坐标几何学。
在描述曲线的时候，费马使用的是没有负数的倾斜坐标，通过方程中的两个未知量描绘轨迹。他还说，如果表示两个未知量的方程是一次方程，描绘出来的方程就是直线；如果表示两个未知量的方程是二次方程，描绘出来的方程就是圆锥曲线。
迪卡儿则希望能够把算术、代数、几何结合在一起，找到平面上的点和实数之间的关系，并思考二元方程 F （ x ， y ）=0，当x发生变化的时候， y 值也会发生相应的变化， x ， y 的不同数值组成了平面中的一条曲线。其实，他只是确定了坐标横轴（ x 轴），直到1750年，瑞士的数学家克莱姆才确立了坐标纵轴（ y 轴）。
于是，几何问题转变成了代数问题。
这样的发展不仅有利于解决几何问题，还有着重要意义：
首先，扩大了所要研究的图形的范围，除了表示直线的一次方程和表示圆周的二次方程之外，我们还可以选择任意的方程F（ x ， y ）=0，讨论满足方程的所有点坐标（ x ， y ）组合在一起形成的轨迹。因此，用几何方法难以解决的许多曲线，在进行解析之后，可以从与之相对应的方程式中找到相关的几何性质。
其次，研究的图形打破了二维平面这个范围，扩展到高维的空间中。二维平面远远不足以描述世界上的所有事情，所以要选取更多的坐标。例如，空间是三维的，需要用到 x ， y ， z 三个度量。如果想要用几何描述物理问题，在三个度量之外，还要加上一个表示时间的变量t，所以物理空间是四维空间。另外，如果有一个点在三维空间中处于运动状态，不仅需要用（ x ， y ， z ）去表示点的位置，还需要用这三个变量对时间的微分去表示点的速率，这就构成了六维空间。因此，所有的情形都告诉我们，许多自然现象都需要用高维空间进行表示。
解析几何扩大了几何的研究范围，满足了科学发展的基本现象，能够准确地描述更多的情况。迪卡儿的解析几何就是这样，促使几何学进入一个新的发展阶段。
1692年，莱布尼茨创造了“坐标”这个词；1694年，他使用了“纵坐标”这个词。18世纪时，德国著名的数学家沃尔夫等人引入了“横坐标”这个词。
在《现代汉语词典》中，坐标的含义是：能够确定一个点在空间的位置的一个数或者一组数叫做这个点的坐标。一般情况下，用这个点到垂直相交的若干条固定直线的距离进行描述。这些直线称为坐标轴。在平面中，坐标轴的数量是2；在空间中，坐标轴的数量是3。
在《辞海》（1999年版）中的解释是：坐标是用来确定平面上或者空间中的一点位置的一组有序数。而且，这里详细解释了坐标的制作方法和基本特征，还指出了坐标的种类：除了常见的直角坐标之外，还有极坐标、球面坐标、柱坐标等。
现在，坐标的范围已经扩大到许多方面，不仅走进了数学和物理学中，还走进了人们的日常生活中，因此，出现了许多具有现代化意义的“坐标”概念：
城市坐标或者乡村坐标是为了宣传某座城市或者某个乡村的建筑风格、文化水平。
人物坐标、人生坐标、心灵坐标、灵魂坐标等是为了提倡某种精神或者赞扬某种道德风尚。
时尚坐标或者魅力坐标是为了体现某种产品的时尚风格和流行趋势。
健康坐标、幸运坐标、生活坐标等是为了倡导某种生活标准或者生活方向。
当然，无论如何发展变化，现代“坐标”依然具有原来的含义，始终能够体现“标准、尺度、方向”这些特征。