几何投影是把椭球体面上的经纬网直接或附加某种条件投影到几何承影面上，然后将几何面展开为平面而得到的一类投影，包括方位投影、圆锥投影和圆柱投影。根据投影面与球面的位置关系的不同又可将其划分为：正轴投影、横轴投影、斜轴投影。如下图所示：
方位投影：以平面作为几何承影面，使平面与椭球体面相切或相割，将球面经纬网投影到平面上而成的投影。在切点或割线上无任何变形，离切点或割线越远，变形越大。
圆锥投影：以圆锥作为几何承影面，使圆锥与椭球体面相切或相割，将球面经纬网投影到圆锥面上而成的投影。该投影适用于中纬度地带沿纬线方向伸展地区的地图，我国的地图多用此投影。
圆柱投影：以圆柱作为几何承影面，使圆柱与椭球体面相切或相割，将球面经纬网投影到圆柱面上而成的投影。该投影方式一般适用于编制赤道附近地区的地图和世界地图。