Een kaartprojectie is een methode om het gebogen oppervlak van de aarde over te brengen op een vlakke kaart. Een kaartprojectie kan men zich voorstellen als een diavertoning, met een denkbeeldig model van het aardoppervlak als dia en de kaart als projectiescherm. De lichtbron bevindt zich dan in het centrum van de bol, aan de andere kant van de bol of op grote afstand, en het projectiescherm kan vlak zijn, maar ook opgerold tot een cilinder of een kegel. Afhankelijk van de plek van de lichtbron (de oorsprong van de projectie) en de vorm en positie van het projectiescherm (het kaartbeeld) ontstaan allerlei verschillende soorten projecties met uiteenlopende eigenschappen. Veel projecties ontstaan in eerste instantie uit een geometrische constructie zoals hierboven aangegeven. Soms is de constructie eerder mathematisch, zoals bij de equidistante cilinderprojectie, in welk geval vaak wordt gesproken van onechte projecties. De kenmerken worden ingedeeld naar de plaats van de oorsprong (lichtbron) en de eigenschappen van het projectievlak. Door de projectie in tweede instantie verder te bewerken om gewenste eigenschappen te krijgen, ontstaat een onechte projectie, zoals de pseudo-cilindrische oppervlaktegetrouwe sinusoïde projectie en de Robinsonprojectie. Voor navigatie wordt meestal gebruikgemaakt van de mercatorprojectie, omdat hierbij een koers als een rechte lijn wordt weergegeven. Gnomonische kaarten worden gebruikt voor grootcirkelnavigatie. In de offshore wordt veel gebruikgemaakt van UTM-kaarten. lees verder