地圖投影是利用一定數學法則把地球表面的經、緯線轉換到平面上的理論和方法。具體地說就是建立地球表面上的點與投影平面（即地圖平面）上點之間的一一對應關係的方法。即建立之間的數學轉換公式。它將作為一個不可展平的曲面即地球表面投影到一個平面的基本方法，保證了空間資訊在區域上的聯絡與完整。這個投影過程將產生投影變形，而且不同的投影方法具有不同性質和大小的投影變形。　　地圖投影邊形的種類有：　　方位投影：以平面作為投影面，使平面與球面相切或相割，將球面上的經緯線投影到平面上而成。其中球心投影常用於航空及航海圖，外心投影常用於空間透視投影。　　圓柱投影：以圓柱面作為投影面，使圓柱面與球面相切或相割，將球面上的經緯線投影到圓柱面上，然後將圓柱面展為平面而成。　　圓錐投影：以圓錐面作為投影面，使圓錐面與球面相切或相割，將球面上的經緯線投影到圓錐面上，然後將圓錐面展為平面而成。　　等角投影：定義為投影前後對應的微分面積保持圖形相似，即角度變形為零，也稱正形投影。其在一點上任意方向的長度比都相等，但在不同地點長度比是不同，即不同地點上的變形橢圓大小不同。　　等積投影：定義為即在投影平面上任意一塊麵積與橢球面上相應的面積相等，即面積變形等於零。　　等距投影：在任意投影上，長度、面積和角度都有變形，它既不等角又不等積。但是有一種比較常見的等距投影，定義為沿某一特定方向的距離，投影前後保持不變。在這種投影圖上並不是不存在長度變形，它只是在特定方向上沒有長度變形。等距投影的面積變形小於等角投影，角度變形小於等積投影　　

地圖是一個平面，而地球橢球面是不可展的曲面，把不可展的曲面上的經緯線網描繪成平面的圖形，必然會發生各種變形。

這就使地圖上不同點位的比例尺不能保持一個定值，而有主比例尺和區域性比例尺之分。通常地圖上註明的比例尺系主比例尺，是地球縮小的比率，而表現在不同點位上的實際比例尺稱之為區域性比例尺。地圖投影的變形，有角度變形、面積變形和長度變形。但不是所有投影都有這3種變形,等角投影就沒有角度編形，等面積投影就沒有面積變形，其他投影這 3種變形都同時存在。瞭解某種投影變形的大小和分佈規律，才能明確它的實際應用價值。地圖投影的變形可用變形橢圓形象地來解釋。變形橢圓是地球橢球面上以一點的半徑為單位值的微分圖，投影在平面上一般是一個微分橢圓。用它可以解釋投影變形的特性和大小。