Gnomoninen projektio on karttaprojektio, jossa maapallon isoympyrät kuvautuvat suoriksi viivoiksi. Täten lyhin mahdollinen reitti maapallon kahden kohdan välillä näkyy kartassa suorana. Tämä saadaan aikaan projisoimalla maapallo sitä sivuavalle tasolle siten, että maanpinnan jokainen kohta kuvautuu siihen kohtaan tasolla, jossa maapallon keskipisteen ja kyseisen pallopinnan pisteen kautta kulkeva suora leikkaa tason. Alueiden muodot vääristyvät vähiten sivuamispisteen läheisyydessä. Gnomonisen projektion mukaisessa kartassa ei voi näkyä koko maapallo, ainoastaan pienempi alue kuin puolet siitä, samaan tapaan kuin kameran linssi voi kerralla kuvata enintään 180 asteen sektorin näköpiiristä.
Koska pituuspiirit ja päiväntasaaja ovat isoympyröitä, ne näkyvät aina suorina viivoina, sikäli kuin ylipäänsä näkyvät. Muut leveyspiirit sen sijaan eivät ole isoympyröitä, ja niiden muoto gnomonisen projektion mukaisessa kartassa riippuu sivuamispisteen sijainnista.
Kuten kaikissa tasoprojektioissa, kulmat, joiden kärki on sivuamispisteessä, kuvautuvat oikean suuruisina. Piste, jonka todellinen etäisyys tästä pisteestä on d, näkyy kartassa tästä pisteestä etäisyydellä
missä R on Maan säde ja k kartan mittakaava sivuamispisteessä. Säteittäinen mittakaava etäisyydellä d on
ja mittakaava sitä vastaan kohtisuorassa suunnassa
joten tämä kohtisuora mittakaava kasvaa kartan reunoja kohti ja säteittäinen mittakaava vielä nopeammin..
Gnomonisen projektion katsotaan olevan vanhin karttaprojektio, jonka kehitti Thales 500-luvulla eaa. Aurinkokellon varjon kärki piirtää päivän aikana samanmuotoisen hyperbelin, jollaisina leveyspiirit näkyvät gnomonisessa kartassa.
Gnomonista projektiota käytetään muun muassa seisomologiassa, koska maanjäristysaallot yleensä etenevät isoympyröitä pitkin. Sitä käytetään myös laivastoissa suunnanmäärityksessä, sillä radiosignaalit kulkevat isoympyröitä pitkin. Myös meteorit kulkevat isoympyröitä pitkin, ja gnomoninen Atlas Brno 2000.0 on Kansainvälisen meteorijärjestön (IMO) suosittelema sarja tähtikarttoja meteorien havainnointiin.