平衡时其形状为扁椭球。 牛顿的结论最终于18世纪被大地测量学证明。扁椭球体是一个椭圆绕其短轴旋转180度得到的三维表面。旋转椭球体在本文中统称为为椭球体。（没有对称轴的椭球体被称为三轴椭球体）在大地测量学的历史上，人们使用过很多不同的参考椭球。发明人造卫星之前，参考椭球是为适应局部地区的水准面设计的，因为在那时人们只能得到有限区域的地理数据。随着GPS的出现，自然的，人们开始使用地心椭球(如WGS84)，地心椭球的中心和地球质心重合，其短轴和地球自转轴重合。这些地心椭球的表面和大地水准面的距离通常在10