如圖所示，M點為太陽直射點，緯度值為∠1；P點為該半球晨昏線緯度最高點（或者說晨昏線與0時經線交點，該點緯度為極晝的最低緯度），緯度值為∠3。從空間上看，太陽直射點（M點）位於晝半球的幾何中心。判斷太陽直射點的具體位置（M點的緯度和經度）可以從緯度上和經度上兩個方面分析：
緯度：根據幾何換算關系得知：①∠1=∠2；②∠1+∠3=90°。即如果我們知道赤道上晨昏線與該地經線的夾角值（∠2），則該值即為太陽直射點緯度值；或者我們知道此時極晝的範圍（P點緯度至對應極點），則極晝最低緯度（P點緯度，∠3），則太陽直射點緯度值為90°-∠3。
經度：太陽直射點位於12時經線上，即12時經線的經度就是太陽直射點經度。通常出現在試題中的情況是給某地的經度和地方時，間接求出太陽直射點經度，如北京時間8：00時，太陽直射點的經度為120°E+60°=180°經線。
綜上，太陽直射點的地理坐標（緯度，經度）可大體歸納為（晨昏線與6時、18時經線夾角值，12時經線）（90°-極晝最低緯度，12時經線）、（90°-晨昏線與0時經線交點緯度，12時經線）。二分二至屬常見情況需重點掌握：二分日（0°，12時經線）、夏至日（23°26′N，12時經線）、冬至日（23°26′S，12時經線）。