Koła wielkie i małe Przekrój powierzchni sfery płaszczyzną, która ma z nią więcej niż jeden punkt wspólny, jest okręgiem. Jeżeli płaszczyzna przechodzi przez środek sfery, nazywa się go kołem wielkim, a w przeciwnym razie – kołem małym. Promień koła wielkiego jest równy promieniowi sfery. Na globusie kołem wielkim jest równik, a wszystkie równoleżniki poza nim są kołami małymi. Każdy południk stanowi natomiast tylko połowę koła wielkiego – pełne koło tworzy dopiero wraz z południkiem leżącym po przeciwnej stronie globusa.
Przez dwa różne punkty sfery przechodzi dokładnie jedno koło wielkie, o ile nie są to końce średnicy, czyli punkty antypodyczne. Przez parę takich punktów przechodzi kół wielkich nieskończenie wiele. Dwa punkty nieantypodyczne dzielą wyznaczone przez siebie koło wielkie na dwa łuki nierównej długości, a przez „łuk koła wielkiego łączący dwa punkty” rozumie się zwykle krótszy z nich.
Odległość i miara kąta Odległość dwóch punktów sfery jest długością krótszego łuku koła wielkiego, które je łączy. Na sferze jednostkowej jest ona liczbowo równa mierze łukowej kąta środkowego, pod jakim widać oba punkty, a na sferze o promieniu r trzeba tę miarę pomnożyć przez r.