Ератосфен послав людину до Сієни з Александрії пішки, щоб виміряти відстань між Александрією та Сієною. Так, Ератосфен виміряв відстань між двома містами в 800 км. Він помножив на 800 км до 50 і підрахував, що окружність Землі становить 40 000 км.
Метод Ератосфена був дуже простий; він виміряв довжину тіні від вертикальної палиці відомої висоти в двох містах в один день. Співвідношення між відстанню з півночі на південь між двома містами та виміряними кутами дав співвідношення, яке дозволило Ератосфену обчислити розміри Землі.
Тоді Ератосфен вимірював кут тіні, яку відкидає палиця опівдні в день літнього сонцестояння в Александрії, і виявив, що кут складає приблизно 7,2 градуса, або приблизно 1/50 повного кола. Він зрозумів, що якби він знав відстань від Александрії до Сієни, він міг би легко обчислити окружність Землі.
Ератосфен визначив розміри Землі спостереження за відомими явищами та застосування до них основ арифметики та геометрії. Ось як він це зробив. Методи Ератосфена були простими, але ефективними. Все, що йому потрібно було знати, це відстань між двома місцями та який відсоток кола ця відстань становить.
Ератосфен виміряв окружність Землі вимірювання відстані між двома містами. Потім він виміряв кут сонячного світла відносно вертикалі в день літнього сонцестояння. Сонце було над головою в Александрії, але на сім градусів від вертикалі в Сієні.
Ми не знаємо, яку одиницю використовував Ератосфен. Якби він використав грецьку міру, його розрахунок відхилився б приблизно на 16 відсотків. Якби він використовував єгипетський, його помилка була б менш ніж на 2 відсотки від фактичної довжини кола Землі в 24 860 миль (40 008 кілометрів).