Os astrolábios funcionam apresentando aos usuários uma interface gráfica que torna relativamente fácil calcular as posições do sol, da lua e das estrelas. Os astrolábios podem ser usados para navegação e também para prever a posição exata horários para o nascer e o pôr do sol. Virado de lado, um astrolábio pode ser usado como uma calculadora mecânica semelhante a uma régua de cálculo.
Os astrolábios têm sido usados desde a antiguidade para ver o tempo, obter posições fixas no mar e realizar operações matemáticas muito complexas para humanos sem ajuda. Eles são tradicionalmente feitos de latão, com uma imagem do céu gravada em seu rosto e várias alavancas montadas em suas engrenagens. Ao mover as alavancas para coincidir com a data atual, o usuário pode obter uma leitura da hora exata em que uma determinada constelação deverá surgir acima do horizonte. Comparando a previsão do astrolábio com a observação, é possível estabelecer a latitude do usuário.
Um astrolábio também pode ser usado como um telêmetro primitivo. Ao estimar a distância, o usuário pode posicionar o astrolábio de lado e usar as alavancas para apontar o ângulo para pelo menos dois pontos de referência, como as torres na parede de uma cidade. Se a distância entre os pontos de referência for conhecida e a leitura do ângulo do astrolábio for precisa, a trigonometria simples pode fornecer a distância até o alvo.
