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Para ser feita, a representação emprega um sistema de projeções cartográficas baseadas em relações matemáticas e geométricas. Apesar dos problemas que todas apresentam, sem essas projeções seria impossível a reprodução plana do globo terrestre.
As três projeções mais usadas são a cilíndrica, a cônica e a azimutal.
Projeção cilíndrica
Esta representação é obtida com a projeção da superfície terrestre, com os paralelos e os meridianos, sobre um cilindro em que o mapa será desenhado.
Ao ser desenrolado, apresentará sobre uma superfície plana todas as informações que para ele foram transferidas.
Nem todas as projeções cilíndricas são iguais. A projeção cilíndrica conforme conserva a forma dos continentes, direções e ângulos, mas altera a proporção das superfícies, como é o caso da primeira projeção elaborada por Mercator.
Projeção cilíndrica é a projeção cartográfica em que o esferoide (ou parte do esfeide) é projetado sobre um cilindro tangente ou secante.
No caso do projeto de uma esfera sobre um cilindro tangente ao seu equador ou secante em dois paralelos de mesma latitude absoluta (a projeção cilíndrica equatorial), os meridianos e paralelos são representados por linhas retas paralelas, fazendo um ângulo de noventa graus entre si, sendo a distância entre meridianos constante.
Caso o cilindro esteja em uma posição horizontal, ou seja, seu eixo seja perpendicular ao eixo de rotação da Terra, a projeção é a projeção cilíndrica transversa.2 Um caso importante a projeção cilíndrica transversa é a projeção Universal Transversa de Mercator, em que um cilindro transverso e secante ao elipsoide é usado para projetar a Terra em uma projeção conforme.