地理坐标系一般是指由经度、纬度和相对高度组成的坐标系，能够标示地球上的任何一个位置。经度和纬度常合称为经纬度，把球面上的经纬度显示在平面地图上需要采用某种地图投影。
为了与只选用经纬度的在扁球面或球面上的坐标系相区别，采用大地纬度的带有相对高度的三维地理坐标系也称为大地坐标系。采用的地心纬度定义的三维地理坐标系是一种球极坐标系。地理坐标系统还有采用三维笛卡尔坐标系的地心地固坐标系和本地切面坐标系（英语：Local tangent plane coordinates）。
由于地面高低的不同和地球形状的不正规，天体测量所得的信息不足用于明确地计算地理位置。一般采用某个标准的大地测量系统所规定的地理坐标系统，目前最常用的标准是WGS84，它被卫星导航系统如美国全球定位系统使用。
经度是地球上一个地点离一根被称为本初子午线的南北方向走线以东或以西的度数。本初子午线的经度是0°，地球上其它地点的经度是向东到180°或向西到180°。不像纬度有赤道作为自然的起点，经度没有自然的起点而使用经过伦敦格林尼治天文台旧址的子午线作为起点。东经180°即西经180°，约等同于国际日期变更线，国际日期变更线的两边，日期相差一日。
纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，其数值在0至90度之间。位于赤道以北的点的纬度叫北纬，记为N，位于赤道以南的点的纬度称南纬，记为S。
相对高度是某地点相对大地水准面的高度，海拔是指某地点相对海平面的高度，当二者基于相同基准面并同时使用时，前者指地表高度，后者指在地表之上的高度如飞机飞行高度。
经纬度以度数表示，一般可直接以小数点表示，但亦可把度数的小数点分为角分（1角分等于六十分之一度）和角秒（一角秒等于六十分之一角分）
不少软件可把不同的经纬度表示方式转换。
以下为经度在前，纬度在后的采用（经度,纬度），例：台北市以此写法为 121°38′E, 25°2′N。
以下为纬度在前，经度在后的采用（纬度,经度），例：台北市以此写法为 25°2′N, 121°38′E。
