Geografski informacijski sustav može biti mnogo različitih stvari. U svojoj srži, to je svaka metoda katalogiziranja, praćenja ili korištenja geografskih informacija za određenu svrhu. To bi doslovno moglo biti bilo što, od korištenja oblika tla za predviđanje vremenskih obrazaca do pronalaženja linija posjeda do navigacije u šumi pomoću globalnog sustava pozicioniranja (GPS). Trenutno najčešće značenje za geografski informacijski sustav je računalni model određenog područja stvarnog terena. Ovi sustavi obično sadrže negeografske informacije vezane uz zemljište koje pokrivaju.
Suvremeni geografski informacijski sustav nastao je tijekom 1960-ih. Kanadski odjel za šumarstvo i ruralni razvoj razvio je Kanadski geografski informacijski sustav (CGIS) za katalogizaciju ruralnih područja kanadske divljine. Željeli su da ove karte prikazuju ne samo topografske podatke, već i dodatne podatke koji se odnose na biljni i životinjski svijet u tim područjima. Budući da je ova razina interaktivnih detalja bila teška s papirnatim kartama, umjesto njih je korišten računalni sustav.
Najveći dio posla koji ide u geografski informacijski sustav zapravo je unos podataka. Budući da su informacije u sustavu reprezentativne za stvarna mjesta, važno je da su informacije točne i ažurne. To znači da sve informacije koje se unose u sustav moraju doći iz provjerenog izvora ili moraju biti provjerene u odnosu na više postojećih izvora za točnost.
Podaci koji se unose u geografski informacijski sustav obično dolaze iz jednog od tri izvora. Za postojeće sustave mnoge vlade čuvaju osnovne geografske podatke u javno dostupnim bazama podataka. Kada takve informacije nisu dostupne, lokalne karte se često skeniraju i digitalno unose u sustave. Posljednja uobičajena metoda je putem globalnih informacijskih sustava kao što su Globalni navigacijski satelitski sustav ili GPS. Ovi sustavi prema zadanim postavkama koriste digitalne informacije, tako da često mogu unositi svoje podatke izravno u baze podataka.
Trenutni porast web-mjesta za kartiranje stvorio je promjenu u načinu na koji ljudi gledaju na geografske informacijske sustave. Ove web-bazirane aplikacije, kao što su Google Maps, imaju besplatne i otvorene geografske informacije dostupne svima koji to žele. Kroz standardno aplikacijsko programsko sučelje moguće je koristiti podatke u tim web sustavima za izradu pojedinačnih geografskih sustava. Budući da se mapiranje događa izvan programa, ažuriranja web karata također ažuriraju program.
Prevalencija javno dostupnih geografskih informacijskih sustava, zajedno s javno dostupnim državnim zapisima, stvorila je svoj dio kontroverzi. Putem programa mash-up mapiranja moguće je izdvojiti područja koja imaju nerazmjerno visok ili nizak kriminal, stope obrazovanja ili prihoda. Mnoge nadzorne skupine smatraju da ova razina pristupačnosti nije bila izvorna namjera ovih sustava i počele su poduzeti korake kako bi ih bliže zakonski propisali.