Ellipsoide werden durch eine (längere) Hauptachse (große Halbachse, äquatorialer Radius) und eine (kürzere) Nebenachse (kleine Halbachse, polarer Radius) definiert. Weitere Parameter wie Abflachung oder Exzentrizität werden aus diesen beiden Radien berechnet.
Ein (Rotations-)Ellipsoid entsteht durch Rotation einer Ellipse um eine ihrer Achsen. Ein Ellipsoid, der die Form der Erde annähert, wird durch Drehung um die kleinere Achse, d.h. um die Polarachse, gebildet.
a = kleine Halbachse / Polradius
b = große Halbachse / Äquatorradius
Abflachung \(\Large f = (a - b) / a\)
Die gesamte Erde ist allerdings nur annäherungsweise durch einen einzigen (Rotations-)Ellipsoiden darzustellen. Sie besitzt neben der Ausbuchtung am Äquator und den Abplattungen an den Polen weitere Dellen und Ausbuchtungen. Je nach Standort auf der Erde kann lokal eine optimalere Anpassung durch verschiedene Ellipsoide erreicht werden. Diese verschiedenen Ellipsoide sind zudem unterschiedlich gedreht oder können aus dem Mittelpunkt der Erde verschoben sein, um somit in einer Region der Erde eine bestmögliche Annäherung an die Erde zu erhalten.
Die Abbildung verdeutlicht, wie sich verschiedene Ellipsoide je nach Lage optimaler an die Erde anschmiegen. Von den Landesvermessungen in verschiedenen Ländern werden daher unterschiedliche Ellipsoide zum Aufbau ihres Vermessungsnetzes und dann zur Bestimmung der geographischen Koordinaten benutzt.
Für die satellitengestützte Positionsbestimmung wird weltweit der sog. WGS84-Ellipsoid benutzt. Dieser ist bis auf wenige Zentimeter mit dem GRS80 Ellipsoiden identisch, der dem European Terrestrial Reference System 1989 (ETRS89) zugrundeliegt, das inzwischen auch von der deutschen Landesvermessung benutzt wird.
Parameter wichtiger Referenzellipsoide
| Name | a (in m) | 1 / f | Verbreitung | |
| Airy, | 1830 | 6 377 563,396 | 299,3249646 | Großbritannien, Irland |
| Bessel, | 1841 | 6 377 397,155 | 299,1528128 | Europa, Asien |
| Clarke, | 1866 | 6 378 206,400 | 294,9786982 | Nord Amerika und Zentralamerika |
| Clarke, | 1880 | 6 378 249,145 | 293,4650000 | u.a. Afrika, Israel, Jordanien, Iran |
| GRS80, | 1980 | 6 378 137,000 | 298,257222101 | Satelliten bestimmt, intern angenähert |
| Hayford | 1909 | 6 378 388,000 | 297,0 | Europa, Asien, Südamerika, antarktis |
| Internat., | 1924 | |||
| Krassowski, | 1940 | 6 378 245,000 | 298,3 | UdSSR und weitere osteurop. Staaten |
| WGS72, | 1972 | 6 378 135,000 | 298,26 | weltweit |
| WGS84 | 1984 | 6 378 137,000 | 298,257223563 | weltweit |
a = große Halbachse, b = kleine Halbachse, f = Abflachung, (a-b) /a