 Xử lý thông tin không gian là một trong những chức năng chính của GIS. Tiến trình xử lý dữ liệu không gian được thực hiện bởi các phép toán phân tích trên một lớp và phân tích trên nhiều lớp dữ liệu.  Phân tích một lớp thường được thực hiện trước khi tiến hành phân tích nhiều lớp.  Phép toán phân tích một lớp còn được gọi là phép toán phân tích ngang. Bởi vì trong quá trình phân tích chỉ xử lý trên 1 lớp dữ liệu đầu vào.  Lớp dữ liệu được xử lý chỉ chứa một kiểu đối tượng duy nhất (điểm/đường/vùng).  Phép toán phân tích 1 lớp được chia thành 3 nhóm: Xử lý đối tượng, chọn đối tượng và phân loại đối tượng.