极坐标与三维空间
极坐标系可被扩展到三维空间中，形成圆柱坐标系和球形坐标系两个不同的坐标系。
圆柱坐标系与将直角坐标系扩展为三维的方法相似，圆柱坐标系是在二维极坐标系的基础上增添了第三条用于测量高于平面的点的高度的坐标所构成的。这第三条坐标通常表示为h。所以圆柱坐标表示为（rθh）。通过以下公式，圆柱坐标可用直角坐标表达：
图柱坐标上的两点
球坐标系
球坐标系也可以运用坐标（ρφθ）扩展为三维，其中ρ是距离球心的距离，φ是距离z轴的角度（称作余纬度或顶角，角度从0到180°），θ是距离x轴的角度（与极坐标中一样）。这个坐标系被称作球坐标系，与用于地球的经度和纬度相似，纬度就是余角φ，取决于δ＝90°－φ，经度可通过lθ180°算得。
通过以下公式，球坐标可用直角坐标表达：
球坐标表示的一个点P
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