空間分析是地理信息系統(GIS)的核心功能，它涉及對地理空間數據及其相應分析理論、方法和技術的研究。
空間分析的主要目的是探索和證明地理要素之間的關係，揭示地理特徵和過程的內在規律和機理，實現對地理空間信息的認知、解釋、預測和調控。空間分析基於空間對象的位置和形態特徵，利用各種算法如平面掃描、空間拓撲分析、凸包算法、Voronoi圖算法和最短路徑算法等，對空間數據進行深入分析。這些分析包括空間位置、分佈、形態、距離和關係等方面。空間分析技術廣泛應用於多箇領域，如水污染監測、城市規劃、地震和洪水災害分析、礦產資源評價、交通管理、地形地貌分析和軍事領域等。空間分析能力，尤其是提取和傳輸空間信息的能力，是區分地理信息系統成功與否的關鍵指標之一。