Geografski informacijski sistem je lahko veliko različnih stvari. V svojem bistvu je vsaka metoda katalogiziranja, spremljanja ali uporabe geografskih informacij za določen namen. To bi lahko bilo dobesedno karkoli, od uporabe oblike tal za napovedovanje vremenskih vzorcev do iskanja lastninskih linij do navigacije po gozdu s sistemom globalnega pozicioniranja (GPS). Trenutno najpogostejši pomen geografskega informacijskega sistema je računalniško podprt model določenega območja realnega terena. Ti sistemi običajno vsebujejo negeografske informacije, povezane z zemljo, ki jo pokrivajo.
Sodobni geografski informacijski sistem je nastal v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Kanadsko ministrstvo za gozdarstvo in razvoj podeželja je razvilo kanadski geografski informacijski sistem (CGIS) za katalogiziranje podeželskih območij kanadske divjine. Želeli so, da ti zemljevidi ne prikazujejo le topografskih informacij, temveč tudi dodatne podatke o rastlinskem in živalskem svetu na teh območjih. Ker je bila ta raven interaktivnih podrobnosti težavna s papirnatimi zemljevidi, je bil namesto njih uporabljen računalniški sistem.
Večina dela, ki gre v geografski informacijski sistem, je dejansko vnos podatkov. Ker so informacije v sistemu reprezentativne za resnične kraje, je pomembno, da so informacije točne in ažurne. To pomeni, da morajo vse informacije, vnesene v sistem, izhajati iz preverjenega vira ali pa jih je treba preveriti glede na točnost več obstoječih virov.
Podatki, vneseni v geografski informacijski sistem, običajno prihajajo iz enega od treh virov. Za trenutne sisteme mnoge vlade hranijo osnovne geografske informacije v javno dostopnih bazah podatkov. Kadar takšne informacije niso na voljo, se lokalni zemljevidi pogosto skenirajo in digitalno vnesejo v sisteme. Zadnja pogosta metoda je prek globalnih informacijskih sistemov, kot je globalni navigacijski satelitski sistem ali GPS. Ti sistemi privzeto uporabljajo digitalne informacije, zato lahko svoje podatke pogosto vnesejo neposredno v baze podatkov.
Trenutni porast spletnih mest za kartiranje je povzročil spremembo v načinu, kako ljudje gledajo na geografske informacijske sisteme. Te spletne aplikacije, kot je Google Maps, imajo brezplačne in odprte geografske informacije na voljo vsem, ki jih želijo. Preko standardnega aplikacijskega programskega vmesnika je mogoče podatke v teh spletnih sistemih uporabiti za izdelavo posameznih geografskih sistemov. Ker se preslikava dogaja zunaj programa, posodobitve spletnih zemljevidov prav tako posodobijo program.
Razširjenost javno dostopnih geografskih informacijskih sistemov, skupaj z javno dostopnimi vladnimi evidencami, je povzročila svoj delež polemik. S pomočjo kombiniranih kartografskih programov je mogoče izpostaviti območja z nesorazmerno visoko ali nizko stopnjo kriminala, stopnje izobrazbe ali dohodka. Številne nadzorne skupine menijo, da ta stopnja dostopnosti ni bila prvotni namen teh sistemov, in so začele sprejemati ukrepe za njihovo natančnejšo zakonsko ureditev.