Den består av en undre rund mater på vilken man lägger ett antal tympaner. På tympanerna har man för olika latituder avbildat höjdcirklar (almukantarater) och riktningar (asimutar). Den tympan som är gjord för aktuell latitud läggs överst. På tympanen finns också cirklar med himmelsekvatorn och de båda vändkretsarna. Ofta markerade man även linjer som delar natten i 12 lika delar samt de astrologiska husen. Över dessa ligger reten (latin för nät), på vilken man avbildat stjärnhimmeln på samma sätt som linjerna på tympanen, med stereografisk projektion (se nedan). Reten är en genombruten platta, försedd med små visare eller snarare taggar som pekar ut positionen för de ljusstarkaste stjärnorna. Det bör nämnas att stjärnhimmeln är spegelvänd så att tidsmarkeringarna runt astrolaben går medurs. Även ekliptikan, den bana på himmeln som solen tycks vandra efter, finns avbildad på denna. Reten är fritt rörlig runt centrum och kan således roteras till önskad position. Hela astrolaben visar norra hemisfären, ner till södra vändkretsen. Över alltihop sitter en visare, alhidad som används för avläsning och liksom reten kan roteras fritt. Denna kan även förses med en diopteranordning för höjdmätning och den har använts till vinkelmätning inom t ex lantmäteri.
På tympanen kan man även markera skymningen, genom att ha en höjdcirkel 6 grader och en annan 12 grader under horisonten. Den borgerliga skymningen varar från det att solen går ner till det att den befinner sig 6 grader under horisonten. Därefter tar den nautiska skymningen vid, dvs. när solen befinner sig mellan 6 grader och 12 grader under horisonten. (Under den nautiska skymningen kan man ta stjärnhöjder vid astronomisk navigation, eftersom man då fortfarande ser horisonten tydligt.)
Ytterst på reten kan man approximativt sätta ut årets dagar, varmed man inte behöver känna till var exakt på ekliptikan som solen befinner sig. Om man då istället ställer in visaren på datumet ifråga, ser man var solen är på himmeln, nämligen där visaren skär ekliptikan. Centrum för astrolabiet kan man säga vara motsvarigheten till polstjärnan, runt vilken stjärnorna rör sig.
Stereografisk projektion kan beskrivas på följande sätt. Antag att vi befinner oss i centrum av en genomskinlig jord. Vi står på ett plan som är parallellt med den plats på jorden vi är. På jordens yta kan vi måla upp höjdlinjer och riktningar. Likaså kan jordens ekvator och solens vändkretsar målas upp. Sätter vi så en lampa i sydpolen och placerar ett plan ovanför nordpolen, kommer vi att se de uppmålade linjerna projicerade på planet. Detta plan motsvarar tympanen och det kan visas att alla linjer är cirkelsegment.