L'espressione figura della Terra ha vari significati in geodesia secondo il modo in cui è utilizzata e la precisione con cui devono essere definite la dimensione e la forma della Terra. La superficie topografica effettiva è molto evidente con la sua varietà di forme terrestri e di aree acquatiche. Questa è, infatti, la superficie sulla quale sono fatte le misurazioni effettive della Terra. Essa non è adatta, tuttavia, per calcoli matematici esatti, perché le formule che sarebbero necessarie per tenere conto delle irregolarità richiederebbero una quantità di calcoli proibitiva. La superficie topografica è generalmente l'oggetto d'interesse dei topografi e degli idrografi. Il concetto pitagorico di una Terra sferica offre una superficie semplice che è matematicamente facile da trattare. Molti calcoli astronomici e nautici lo usano come superficie che rappresenta la Terra. Sebbene la sfera sia un'approssimazione accurata della vera figura della Terra e soddisfacente per molti fini, per i geodeti interessati alla misurazione delle lunghe distanze — che abbracciano continenti e oceani — è necessaria una figura più esatta. Le approssimazioni più accurate variano dal modellare la forma dell'intera Terra come uno sferoide oblato o un ellissoide oblato, all'uso di armoniche sferiche o di approssimazioni locali in termini di ellissoidi di riferimento locali. L'idea di una superficie planare o piatta per la Terra, tuttavia, è ancora accettabile per i rilevamenti di piccole aree, poiché la topografia locale è più importante della curvatura. I rilevamenti su tavoletta pretoriana sono fatti per aree relativamente piccole, e non si tiene conto in alcun modo della curvatura della Terra. Un rilevamento di una città sarebbe probabilmente calcolato come se la Terra fosse una superficie piana delle dimensioni della città. Per aree così piccole, le posizioni esatte possono essere determinate l'una in relazione all'altra senza considerare la dimensione e la forma della Terra totale. Tra la metà e la fine del XX secolo, le ricerche nel campo delle geoscienze contribuirono a drastici miglioramenti nell'accuratezza della figura della Terra. L'utilità primaria (e la motivazione per i finanziamenti, principalmente dalle forze armate) di questa migliorata accuratezza era di fornire dati geografici e gravitazionali per i sistemi di guida inerziale dei missili balistici. Questi finanziamenti spinsero anche l'espansione delle discipline geoscientifiche, favorendo la creazione e la crescita di vari dipartimenti di geoscienze in molte università.
In geodesia, un ellissoide di riferimento è una superficie definita matematicamente che approssima il geoide (con un errore accettabile), la vera forma della Terra, o di un altro corpo celeste. A causa della relativa semplicità, gli ellissoidi di riferimento sono usati comunemente come superficie di riferimento per definire una rete geodetica e qualunque punto dello spazio di cui sia definita la latitudine, la longitudine e l'elevazione sull'ellissoide.
