坐标系的三要素是：原点、正方向、单位长度，以上三点就是坐标系的三要素。

1、原点：

在数学上，数轴上原点为0点，坐标系统的原点是指坐标轴的交点。它和正方向、单位长度并称为数轴的三要素，三者缺一不可。在二维直角坐标系中，原点的坐标为(0,0)。而在三维直角坐标系中，原点的坐标为(0,0,0)。

原点在数轴、二维和三维坐标系中起到参考基准的作用，依据此点可以计算出其他点的坐标等。

2、正方向

正方向是人们规定的一个方向，与正方向相反的是负方向。在数轴中，它是三要素之一；在坐标系中，它也是不可或缺的一部分。引入“正方向”的概念的目的是更好地分析和表示问题。

3、单位长度

一个单位的长度。单位1是人们设定的一个参考标准，单位长度就是可供参考的标准，它没有固定值，依设定而变动，不是实际的长度计量单位。从原点到数1的距离并非是某一特定的长度计量标准。

坐标系的类型：

1、极坐标系。

在平面内由极点、极轴和极径组成的坐标系。在平面上取定一点O，称为极点。从O出发引一条射线Ox，称为极轴。再取定一个长度单位，通常规定角度取逆时针方向为正。极点的极径为零，极角任意。若除去上述限制，平面上每一点都有无数多组极坐标。

2、球坐标系。

球坐标是一种三维坐标。分别有原点、方位角、仰角、距离构成。设P（x，y，z）为空间内一点，则点P也可用这样三个有次序的数r，φ，θ来确定。

其中r为原点O与点P间的距离，θ为有向线段与z轴正向所夹的角，φ为从正z轴来看自x轴按逆时针方向转到有向线段在坐标平面xoy的投影所转过的角，这里M为点P在xOy面上的投影。

3、柱坐标系。

柱坐标系中的三个坐标变量是r、φ、z。与直角坐标系相同，柱坐标系中也有一个z变量。各变量的变化范围是：r∈[0，+∞)，φ∈[0,2π]，z∈R，其中x=rcosφy=rsinφ。