该坐标系原点设在中国中部的陕西省泾阳县永乐镇，在西安市西北方向约60千米处，简称西安原点，位于全国的中心地区。原点坐标为东经108°55´，北纬34°32´，海拔高度为417.20米。椭球参数采用国际大地测量学与地球物理学联合会（IUGG）1975年第16届大会推荐的值。该坐标系采用的地球椭球基本参数包括几何参数和物理参数，共计4个（见下表）。

椭球在地球体中的定位是在椭球面与中国领域内大地水准面最佳拟合的条件下采用多点定位确定的，椭球定位和定向的条件是：①椭球短轴平行于地球地轴（由地球质心指向1968.0JYD地极原点方向）。②大地起始子午面平行于格林尼治平均天文子午面。③椭球面同中国境内似大地水准面最为密合。   

1980西安坐标系大地点高程以青岛验潮站1950～1956年的验潮资料1956年青岛验潮站求出的确定的黄海平均海水面为基准（即1956黄海高程系），后改为青岛验潮站1952～1979年的验潮资料确定的黄海平均海水面为基准（即1985国家高程基准）。定位计算按多点定位的经典方法，取全国922个1°×1°的网格点，利用了1167个天文点和约15万个Ⅰ、Ⅱ等重力点资料，在条件下求解定位参数dx₀、dy₀、dz₀。椭球重新定位后与大地水准面密合较好。

1980西安坐标系由于采用了整体平差，精度较1954北京坐标系提高了不少，且整体符合度提高。