Hier is hoe hij het deed:

* Observatie: Eratosthenes merkte op dat de zon op de zomerzonnewende rechtstreeks naar beneden scheen in Syene (moderne Aswan, Egypte), wat betekent dat de zon direct boven het hoofd was. Tegelijkertijd was de zon in Alexandrië ongeveer 7 graden van de zenit.

* Geometrie: Eratosthenes begreep dat het verschil in de hoek van de zon te wijten was aan de kromming van de aarde. Hij kende de afstand tussen Alexandrië en Syene (ongeveer 5.000 stadions).

* Berekening: Met behulp van basisgeometrie berekende hij de omtrek van de aarde op ongeveer 250.000 stadions. Dit vertaalt zich in ongeveer 24.662 mijl, die opmerkelijk dicht bij de moderne waarde van 24.901 mijl ligt.

Hoewel de methode van Eratosthenes ingenieus was, was het niet volkomen nauwkeurig vanwege de onzekerheid van de afstand tussen de steden en de meting van de hoek. Toch was zijn berekening een baanbrekende prestatie en een belangrijke mijlpaal in de geschiedenis van de wetenschap.