將地球表面用數學法則轉換為平面圖形的方法，稱為地圖投影，即把地球橢球面上各點的地理座標值變換為平面上各點的直角座標值。因為地球表面是一個不可展開的曲面，若將其表現到平面上，這種轉換就會產生誤差。

為縮小誤差，保持平面上圖形的完整和連續，就產生了各種投影方法。地圖投影的方法很多，用不一樣的投影方法得到的經緯線網形式不一樣，但不論用什麼？投影方法得到的經緯線網，其形式總和球面上的經緯線網不完全相同。

這表明投影之後地圖上的經緯線網發生了變形，因而根據地理座標展繪在地圖上的各種地面景物也必然隨之發生變形。如地圖上所表示的地物，如大陸、島嶼、海洋等的幾何特性(長度、面積、角度、形狀)也隨之發生變形。

每一幅地圖都有不一樣程度的變形，在同一幅圖上，不一樣地區的變形情況也不相同。 地圖上表示的範圍越大，離沒有變形的線或點的距離越長,變形也越大。因此，大範圍的小比例尺地圖只能供瞭解地表現象的分佈概況使用，而不能用於精確的量測和計算。

變形主要表現在三個方面長度變形、面積變形和角度變形。變形是不可避免的，但若給予一定的條件，如等角、等積條件,就可使其中某種變形等於零，以滿足不一樣用途對地圖投影的要求。 例如，需要根據地圖估量農業用地面積，這時地圖就不應存在面積變形，若要在地圖上標繪航海線或航空線，則地圖就不應在方向上有變形。

另外，最好使地圖中央部分具有最小的變形，或者使變形適於表示成國家的輪廓，或沿某些方向上均無變形等。