Địa lý theo chiều không gian là nghiên cứu về cách các biến số được phân bố trên toàn cảnh. Ví dụ về các biến số mà các nhà địa lý có thể nghiên cứu là trình độ dân trí của quốc gia, sự phân bố dân cư trong một thành phố và sự phong phú của tự nhiên tài nguyên như cây cối, nước hoặc khoáng sản trên toàn cầu.
Địa lý không gian vừa mô tả và so sánh sự phân bố của các biến. Ví dụ, các nhà địa lý có thể nghiên cứu và mô tả vị trí thực tế của các quần thể cá và vị trí của chúng trong mối quan hệ với nhau. Ngoài ra, họ có thể so sánh sự phân bố của các quần thể cá ở hai trạng thái khác nhau. Hơn nữa, họ có thể nghiên cứu cách phân bố các quần thể cá liên quan đến các biến số khác như đường giao thông chính, hoạt động công nghiệp, vùng nước, động vật hoang dã hoặc địa hình.
Bằng cách so sánh sự phân bố của các biến, các nhà địa lý có thể xác định cách các biến ảnh hưởng đến nhau. Ví dụ, nếu quần thể cá được tìm thấy nhiều hơn ở những nơi có ít con đường gần đó, các nhà địa lý có thể kết luận rằng sự hiện diện của các con đường làm cho quần thể cá di cư hoặc suy giảm. Các nhà hoạch định chính sách có thể sử dụng thông tin này để duy trì nguồn cá ở những địa điểm quan trọng. Địa lý không gian thường quan tâm đến việc làm cho sự phân bố của các biến công bằng hơn. Ví dụ: các nhà địa lý có thể nghiên cứu cách phân phối thu nhập đồng đều hơn, cách cân bằng tỷ lệ biết chữ hoặc cách giảm tỷ lệ tử vong ở trẻ sơ sinh.
