Los puntos en el suelo se proyectan primero en una superficie cerrada que representa la Tierra. Esta superficie es un elipsoide que es un modelo matemático del geoide de la Tierra o del nivel medio del mar. Dado que generalmente vivimos en áreas que están por encima del nivel del mar, las distancias horizontales del suelo se reducirán un poco cuando se proyecten en el elipsoide. La proporción entre distancias en el elipsoide y las distancias horizontales a nivel del suelo se denomina factor de elevación. Existen varios métodos para determinar el factor de elevación en un punto que se puede encontrar en los libros de topografía. Algunos métodos son más rigurosos que otros.

El elipsoide es la parte más importante de la definición de la referencia del sistema de coordenadas y a veces tiene el mismo nombre que la referencia. Algunos ejemplos comunes en América del Norte son: