而言，一个圆球，其直角座标方程式为formula_122，可以简易的用球座标系formula_123来表示。用来描述与分析拥有球状对称性质的物理问题，最自然的座标系，莫非是球座标系。例如，一个具有质量或电荷的圆球形位势场。两种重要的偏微分方程式，拉普拉斯方程与亥姆霍兹方程，在球座标里，都可以成功的使用分离变数法求得解答。这种方程式在角部分的解答，皆呈球谐函数的形式。