几何模型是三维模型的基础骨架，决定了三维模型的形体形状和几何特征。几何模型构建的主要内容是建立模型的特征点、线、面、体等几何元素，通过三角网构网或体素组合来描述物体连续的面或闭合的体。三维地图中常见的实体包括城市建筑、街道、树木、河流、地形、海洋等，不同的实体有不同的几何模型构建方法。常见的几何建模构建方法包括单体手工建模、自动构网建模、数学函数建模、激光点云建模、体素建模等。①单体手工建模。是以单个物体（如一栋房子）为基本单元，利用计算机三维建模软件（如3DMAX、MAYA），根据提供的尺寸信息，手工建立物体的单体几何模型。单体几何模型的坐标原点一般放在模型的中下位置，通常以米作为度量单位，便于后期与地形模型的匹配应用。②自动构网建模。是在已经有大量的离散控制点与限制边的条件下，通过三角网自动构网形成物体的表面几何模型，如三维地形几何模型的构建，就可以通过离散的高程控制点自动构网形成。③数学函数建模。是通过数学公式自动构建实体的几何模型。如基于场模型的通常就有粒子系统、等值线、纹理仿真等数学建模方法。④激光点云建模。是通过激光扫描设备，直接获取到物体表面的几何特征点，形成大量的离散激光点云数据，经过后期单体化处理，得到物体的几何模型。倾斜摄影测量数据就是一种常见的激光点云数据。⑤体素建模。一种新型的三维建模方法，侧重于用来描述物体复杂的内部结构，如地质、云、气流和洋流等。