Sekstant se u terestričkoj navigaciji koristi za merenje horizontalnih i vertikalnih uglova. U astronomskoj navigaciji svoju punu primenu sekstant nalazi kao instrument za merenje visina nebeskih tela. Radi određivanja pozicije broda. Merenje horizontalnih uglova sekstantom je mnogo tačnije nego smernom pločom, pošto je pozicija broda sa dva horizontalna ugla jedna od najtačnijih pozicija u navigaciji.
Rad sekstanta se temelji na osnovnom zakonu optike o odbijanju svetlosti: upadni ugao je jednak uglu odbijanja, a upadni i odbijeni zrak leže sa normalom u jednoj ravni koja je vertikalna na ravan refleksije.
Sekstant je razmeštanjem svojih ogledala tako izrađen, da se istovremeno može gledati na dva objekta, između kojih se meri ugao.
Ugao koji zatvaraju zraci objekta u oku osmatrača, dvostruko je veći od ugla, koji međusobno zatvaraju veliko i malo ogledalo sekstanta. Zbog toga je limb podeljen tako da se na njemu direktno očitavaju dvostruki uglovi, te je cela razdeoba koja zahvata luk od 60°, podeljena na 120°.
Sekstantom se mogu meriti vertikalni uglovi (visine nebeskih tela) i horizontalni uglovi. Ako se sekstantom meri vertikalni ugao, tada se drži vertikalno i kroz dvogled osmatra podnožje objekta, a pomoću alhidade pomiče veliko ogledalo, preko kojeg se slika vrha objekta dodvodi u vidik dvogleda. Kada se vrh objekta dovede tačno u horizontalnu ravan sa bazom, tada je ugao izmeren, alhidada se učvrsti i očita se vrednost izmerenog ugla.
Za merenje horizontalnih uglova, sekstant se drži horizontalno i kroz dvogled gleda levi objekat, a pomicanje alhidade pomoću velikog ogledala prenosi slika desnog objekta u vidik ogledala. Kada se slika (vrh) desnog objekta dovede u istu vertikalnu ravan sa levim objektom (vrhom), ugao je izmeren, alhidada se učvrsti, a vrednost ugla očitava na limbu.