Elipsoida jest trójwymiarową figurą geometryczną, która przypomina kulę, ale której oś równikowa (a na rysunku 2.15.1, powyżej) jest nieco dłuższa niż jej oś biegunowa (b). Na przykład oś równikowa w Światowym Układzie Geodezyjnym z 1984 roku jest o około 22 kilometry dłuższa od osi biegunowej, co jest proporcją zbliżoną do sferoidy obłej, jaką jest planeta Ziemia. Elipsoidy są powszechnie używane jako substytuty geoidy, aby uprościć matematykę związaną z powiązaniem siatki układu współrzędnych z modelem kształtu Ziemi. Elipsoidy są dobrymi, lecz nie doskonałymi, przybliżeniami geoidy. Mapa na rysunku 2.15.2 poniżej pokazuje różnice wysokości pomiędzy modelem geoidy o nazwie GEOID96 a elipsoidą WGS84. Powierzchnia GEOID96 wznosi się do 75 metrów ponad elipsoidę WGS84 nad Nową Gwineą (gdzie mapa jest pokolorowana na czerwono). Na Oceanie Indyjskim (gdzie mapa jest pokolorowana na fioletowo), powierzchnia GEOID96 spada około 104 metrów poniżej powierzchni elipsoidy.
Wiele elipsoid jest w użyciu na całym świecie. (Wikipedia przedstawia listę w swoim wpisie na temat elipsoid Ziemi) Lokalne elipsoidy minimalizują różnice między geoidą a elipsoidą dla poszczególnych krajów lub kontynentów. Na przykład elipsoida Clarke’a z 1866 roku minimalizuje odchylenia w Ameryce Północnej. Północnoamerykański układ odniesienia z 1927 roku (NAD 27) wiąże siatkę współrzędnych geograficznych z elipsoidą Clarke’a z 1866 roku. NAD 27 obejmował dostosowanie współrzędnych szerokości i długości geograficznej około 25 000 geodezyjnych punktów kontrolnych w całych Stanach Zjednoczonych. Ogólnokrajowe dostosowanie rozpoczęło się od początkowego punktu kontrolnego w Meades Ranch, Kansas, i miało na celu pogodzenie rozbieżności pomiędzy wieloma lokalnymi i regionalnymi pomiarami kontrolnymi, które je poprzedzały.
Północnoamerykański układ odniesienia z 1983 roku (NAD 83) obejmował kolejne ogólnokrajowe dostosowanie, wymuszone częściowo przez przyjęcie nowej elipsoidy, zwanej GRS 80. W przeciwieństwie do Clarke’a 1866, GRS 80 jest elipsoidą globalną, skupioną na środku masy Ziemi. GRS 80 jest zasadniczo odpowiednikiem WGS 84, globalnej elipsoidy, na której opiera się Globalny System Pozycjonowania. NAD 27 i NAD 83 wyrównują siatki systemów współrzędnych z elipsoidami. Różnią się one po prostu tym, że odnoszą się do różnych elipsoid. Ponieważ Clarke 1866 i GRS 80 różnią się nieznacznie kształtem, jak również położeniem ich punktów centralnych, dostosowanie z NAD 27 do NAD 83 wiązało się z przesunięciem geograficznej siatki współrzędnych. Ponieważ w użyciu pozostają różne układy odniesienia, specjaliści zajmujący się geoprzestrzenią muszą rozumieć to przesunięcie, a także to, jak przekształcać dane pomiędzy poziomymi układami odniesienia.
Poprzednie stwierdzenie pozostaje prawdziwe pomimo faktu, że NAD 83 wkrótce przestanie być stosowany jako część trwającej modernizacji Narodowego Systemu Odniesienia Przestrzennego USA przez National Geodetic Survey. Przejście z „pasywnego” systemu odniesienia opartego na elipsoidzie na dynamiczny system oparty na GPS było planowane na 2022 rok, ale od tego czasu zostało opóźnione do 2024 lub -25 roku. Odwiedź stronę National Geodetic Survey, aby uzyskać najnowsze informacje.