Gli astrolabi funzionano presentando agli utenti un'interfaccia grafica che rende relativamente facile calcolare le posizioni del sole, della luna e delle stelle. Gli astrolabi possono essere utilizzati per la navigazione e per prevedere l'esatto tempi per alba e tramonto. Girato su un fianco, un astrolabio può essere usato come un calcolatore meccanico simile a una regolo calcolatore.
Gli astrolabi sono stati usati fin dall'antichità per raccontare il tempo, ottenere correzioni di posizione in mare ed eseguire operazioni matematiche troppo complesse per gli esseri umani non assistiti. Sono stati tradizionalmente fatti di ottone, con un'immagine del cielo incisa sul loro volto e un certo numero di leve sono montate sui loro ingranaggi. Spostando le leve in modo che corrispondano alla data corrente, l'utente può ottenere una lettura sull'ora esatta in cui una determinata costellazione si prevede che sorgerà sopra l'orizzonte. Confrontando la previsione dell'astrolabio con l'osservazione, è possibile stabilire la latitudine dell'utente.
Un astrolabio può anche essere usato come un telemetro primitivo. Quando si calcola la distanza, l'utente può posizionare l'astrolabio su un lato e usare le leve per vedere l'angolo su almeno due punti di riferimento, come le torri sul muro di una città. Se la distanza tra i punti di riferimento è nota e la lettura dell'angolo dall'astrolabio è accurata, la semplice trigonometria può fornire la distanza dal bersaglio.
