GIS được kết hợp bởi năm thành phần chính: phần cứng, phần mềm, dữ liệu, con người và các phương thức.

Mô phỏng các thành phần của GIS.
- Phần cứng
Phần cứng là hệ thống máy tính trên đó một hệ GIS hoạt động. Ngày nay, phần mềm GIS có khả năng chạy trên rất nhiều dạng phần cứng, từ máy chủ trung tâm đến các máy trạm hoạt động độc lập hoặc liên kết mạng.
- Phần mềm
Phần mềm GIS cung cấp các chức năng và các công cụ cần thiết để lưu giữ, phân tích và hiển thị thông tin địa lí. Các thành phần chính trong phần mềm GIS là:
- Công cụ nhập và thao tác trên các thông tin địa lí
- Hệ quản trị Cơ sở dữ liệu (DBMS).
- Công cụ hỗ trợ hỏi đáp, phân tích và hiển thị địa lí.
- Giao diện đồ họa người-máy (GUI) để truy cập các công cụ dễ dàng.
- Dữ liệu
Có thể coi thành phần quan trọng nhất trong một hệ GIS là dữ liệu. Các dữ liệu địa lí và dữ liệu thuộc tính liên quan có thể được người sử dụng tự tập hợp hoặc được mua từ nhà cung cấp dữ liệu thương mại. Hệ GIS sẽ kết hợp dữ liệu không gian với các nguồn dữ liệu khác, thậm chí có thể sử dụng DBMS để tổ chức lưu giữ và quản lý dữ liệu.
- Con người
Công nghệ GIS sẽ bị hạn chế nếu không có con người tham gia quản lý hệ thống và phát triển những ứng dụng GIS trong thực tế. Người sử dụng GIS có thể là những chuyên gia kỹ thuật, người thiết kế và duy trì hệ thống, hoặc những người dùng GIS để giải quyết các vấn đề trong công việc.
- Phương pháp (Methods)
Một hệ GIS thành công theo khía cạnh thiết kế và luật thương mại là được mô phỏng và thực thi duy nhất cho mỗi tổ chức. Cho nên, đối với các ứng dụng và các yêu cầu khác nhau của các tổ chức, mỗi hệ GIS sẽ được xây dựng theo những phương pháp nhất định.
Các thành phần của GIS