地理信息系统除了展示地图信息外，还可以透过计算机进行计算与分析（见下图），包含下列六大类功能：
- 空间数据输入
GIS 可应用于空间建构与扩展，除了使用原本的数据外，还可以建立新数据。使用者关注的是如何获取公共或私人空间讯息等数据，新的 GIS 数据可以从卫星影像、GPS 或是传统地图数值化，建立出属性、点线面图征，以及拥有正确的坐标系统。
- 属性数据管理
GIS 中包括了数据库系统，可进行地理数据的更新、管理储存。数据库管理妥当与否可直接影响数据的管理使用效率、分析与更新的功能。妥善的管理、储存 GIS 数据库可提供用户使用上的便利。
- 资料展示
集合地图、属性、以及图表数据展示。一个完整的地图组成包含了标题、主体、图例、指北针、比例尺、符号设计等。同时必须传达出正确的空间信息给读者。
- 数据查询
透过数据空间与属性查询，可以让用户对资料得到概略的了解，有助于了解数据本身的特性，以及提出好的问题与假设。此外，地理可视化（Geographic visualization）有助于提供数据分类与整合以及地图比较。
- 资料分析
常见的矢量资料分析有拓扑、叠加、距离度量；栅格式数据分析包含地区、邻近、区域、全球性的功能。另外还有数值地形分析、空间分析等等。
- 地理模型建立
指的是使用 GIS 建立一些空间数据的分析模式。对于模式的建立，GIS 相当有用的功能就是迭图，结合不同变量的空间与属性数据于地图中，藉由图征地区性差异，可萃取新的信息。
