空间数据一般具有三个基本特征：位置特征、属性特征、时间特征。

位置特征（Location，简写为L）：又称空间特征，描述了空间事物所处的位置。它可采用某种坐标参照系统来定义，例如用地理坐标（φ，λ）、直角坐标（x，y）或行列号（i，j）定义；也可以定义为空间事物之间的相对位置关系，如空间上的距离、邻接、连接、包含等。位置特征是地理信息区别于其他类型信息的最显著和最重要的标志。

属性特征（Attribution，简写为A）：反映空间事物和现象的质量特征或数量特征。质量特征是指存在于物体内部的决定物体性质的标志，通常以类别体现出来，如海岸的类型、河流的性质（如常年河、时令河、干涸河）、居民地的行政意义、土壤的类型等；数量特征是指空间事物的长度、高度、深度、坡度或人数、户数等数量标志。

时间特征（Temporal，简写为T）：反映地理现象发生或存在的时刻或时段。它对环境过程模拟分析非常重要，越来越受到地理信息系统学界的重视。地理信息的时序特征十分明显，可以按时间尺度将地理信息划分为超短期（如台风、地震）、短期（如江河洪水、森林病虫害）、中期（如土地利用、作物估产）、长期（如城市化、水土流失）、超长期（如地壳变动、气候变化）的信息等。

这三方面的基本特征及其组合可以形成千变万化的地理关系，从而得到丰富的空间地理信息。例如：

L1—L2说明了L1和L2两地之间的关系，如飞机飞行所需要的起讫点之间的距离和方位；(www.daowen.com)

L1（A1，A2，A3，A4，…）反映了L1位置上各种属性之间的关系，如某地气温、降水、土壤和植被等之间的关系；

A1（L1，L2，L3，L4，…）描述了属性A1在不同位置之间的关系，即属性A1的空间分布特征，如气温或降水在某个范围内的变化；

A1A2A3…（L1，L2，L3，L4，…）反映了综合属性的空间分布结构，如人均收入、师资力量与受教育程度在不同地区发展的情况。

另外，从以上三个基本特征中又可以抽象、提炼出各种专题特征。专题特征指的是地理实体所具有的各种性质，如地形的坡度、坡向，某地的年降雨量，土地酸碱类型，人口密度，交通流量，空气污染程度，等。专题属性特征通常以数字、符号、文本和图像等形式来表示。