Рассмотрим в пространстве прямоугольную систему координат Oxyz. Выделим на координатных осях Ox, Oy, Oz единичные векторы 
z




O
y
N
x
Выберем произвольный вектор
и совместим его начало с началом координат. Найдём проекции вектора на координатные оси. Проведём через конец вектора
плоскости параллельные координатным плоскостям. Точки пересечения обозначим через
,
,
. Получим прямоугольный параллелепипед, одной из диагоналей которого является вектор
.Тогда
,
,
.По определению суммы нескольких векторов находим
.
А так как
,
, то
.
Но
,
,

Обозначим проекции вектора
=
на оси Ox, Oy, Oz соответственно через
т.е.
,
,
. Тогда получаем
.
Эта формула называется разложением вектора по ортам координатных осей.
Направление вектора
определяется с помощью направляющих косинусов: 
,
,
, где
- длина вектора.
Направляющие косинусы связаны соотношением
.