在地理定位中，有几种常用的坐标系统来表示地球表面点的位置。
首先，天文坐标系建立在一个与地球形状和大小无关的天球上。这个系统以地球自转轴为极轴，通过地心并与极轴垂直的面为赤道面。观测者的地方铅垂线（即大地水准面的法线）指向天顶，是天文坐标系的基础。天文纬度（记作𝜙）是从赤道向南北延伸，从0°到90°，北纬在赤道之上，南纬在赤道之下。天顶方向与天球赤道面的夹角就是天文纬度。天文子午面则是通过天极和天顶方向的平面，经度λ则用来表示某地与本初子午面的相对角度，东经和西经各在0°至180°或0h至12h之间表示。
其次，大地坐标系基于参考椭球体，因国家和地区不同，参考椭球体会有差异。大地纬度B表示地面点法线与参考椭球体赤道面的夹角，而大地子午面和大地经度L描述了该点与参考椭球体本初子午面的相对位置，同样使用东经和西经以及南北纬来标识。
这两种系统，天文坐标系和大地坐标系，都是二维球面坐标体系，共同构成了描述地面点位置的地理坐标系统。
为了更精确地定位，还有地心坐标系，它是三维的，包括地心直角坐标系和地心极坐标系。地心直角坐标系以地球质心为原点，参考椭球体的旋转轴为z轴，赤道面为xy平面。而地心极坐标系中，经度λ定义与大地经度相同，地心纬度𝜙则是地面点到地心连线与参考椭球体赤道面的夹角，第三个坐标是地心向径ρ，用来补充完整的三维描述。
确定地球表面上点的位置时，常常采用几种坐标系。天文坐标系和大地坐标系都是二维球面坐标系，统称为地面点位置的地理坐标系。