地理坐标系，也可称为真实世界的坐标系，是用于确定地物在地球上位置的坐标系。一个特定的地理坐标系是由一个特定的椭球体和一种特定的地图投影构成，其中椭球体是一种对地 球形状的数学描述，而地图投影是将球面坐标转换成平面坐标的数学方法。绝大多数的地图 都是遵照一种已知的地理坐标系来显示坐标数据。例如,全国1∶25万地形图就是采用在克拉 索夫斯基椭球体上的高斯－克吕格投影。

最常用的地理坐标系是经纬度坐标系，这个坐标系可以确定地球上任何一点的位置，如果我 们将地球看作一个球体，而经纬网就是加在地球表面的地理坐标参照系格网，经度和纬度是 从地球中心对地球表面给定点量测得到的角度，经度是东西方向，而纬度是南北方向，经线 从地球南北极穿过，而纬线是平行于赤道的环线，需要说明的是经纬度坐标系不是一种平面 坐标系，因为度不是标准的长度单位，不可用其量测面积长度 ；

　经度和纬度都是一种角度。经度是个两面角，是两个经线平面的夹角。因所有经线都是一样长，为了度量经度选取一个起点面，经1884年国际会议协商，决定以通过英国伦敦近郊、泰晤士河南岸的格林尼治皇家天文台（旧址）的一台主要子午仪十字丝的那条经线为起始经线，称为本初子午线。本初子午线平面是起点面，终点面是本地经线平面。某一点的经度，就是该点所在的经线平面与本初子午线平面间的夹角。在赤道上度量，自本初子午线平面作为起点面，分别往东往西度量，往东量值称为东经度，往西量值称为西经度。由此可见，一地的经度是该地对于本初子午线的方向和角距离。本初子午线是0°经度，东经度的最大值为180°，西经度的最大值为180°，东、西经180°经线是同一根经线，因此不分东经或西经，而统称180°经线。（横纬竖经）在地球仪上与赤道平行的都是纬度 与赤道垂直的都是经度

较为常见的还有一种平面坐标系(又称笛卡儿坐 标系)，因其具有以下特性：可量测水平X方向和竖直Y方向的距离，可进行长度、角度 和面积的量测，可用不同的数学公式将地球球体表面投影到二维平面上而得到广泛的应用， 而每一个平面坐标系都有一特定的地图投影方法。

　但是任何一种对地球表面的表示方法(即地图投影)都会在形状、面积、距离，或者方向上产 生变形，不同的投影产生不同的变形，每一种投影都有其各自的适用方面。例如,墨卡托投 影适用于海图，其面积变形随着纬度的增高而加大，但其方向变形很小；横轴墨卡托投影的 面积变形随着距中央经线的距离的加大而增大，适用于制作不同的国家地图。

地理坐标系，事实上早已应用于早期的天文地理的应用中。以西汉马王堆出土的地图来看，已经十分主要经纬以及所在地区的地图比例等问题。尽管受制于当时地域限制，人们的视野无法顾及到更远的地方，但有关的地理研究却在不断进行中。误差是不可避免的，但由此延伸出来的是古人类对地理坐标还是有着相当系统的研究和认识。

　现今，随着卫星等勘测手段的进步，由此也引发了对地理坐标系的更精确定位。中国北斗导航体系的建立与完善，就是当今各领域对地理坐标系的精确定位提出更高要求的产物。