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让代表地球表面的球面（Sphere）面貌（Feature）投影在一个与它的赤道（Equator）正切（Tangent）的圆柱面（Cylinder）上，然后把该圆柱面充分开展成平面（Plane），这种图投影（Map Projetion）称为麦卡托图投影（Mercator Map Projection）。

麦卡托图投影的各纬度平行圈（Parallel of Latitude）不仅可由计算来逐一导出，亦可藉几何投影来建立。 在麦卡托图投影当中，所有子午线（Meridian）都是垂直线，所有纬度平行圈则都是水平线，这些纬度平行圈与子午线都会以同等比率随纬度增加作逐步扩张（Expansion）。

由于麦卡托图投影是属于一种扩张趋势在所有方向都会维持一致的正角图投影（Conformal Map Projection），因此各个角（Angle）才能够被以正确的角度显现出来。 前述扩张系等于纬度的正割（Secant of the Latitude），但这项数值还必须经过小幅的地球椭率（Ellipticity）修正。 麦卡托图投影无法把地球的南、北两极（Pole）涵盖在内，这是因为在纬度90°处的正割值是无限（Infinity）。

麦卡托图投影能让恒向线（Rhumb Line）以直线呈现出来，吾人藉此不仅得以直接在图面上量度方向，如果恒向线所经过的纬度度数不多的话（5°以内），甚至亦可直接在恒向线上量取距离。 基于前述便利性，麦卡托图投影才会被广泛用来绘制海图（Nautical Chart）。 此外，在麦卡托海图上，赤道与所有子午线都是一条直线，但其它所有大圆（Great Circle）都会是一条把凹面（Cancave）朝向赤道的曲线。

吾人要注意的是，所有小区域在麦卡托海图上都会以正确形状呈现，但除非这些小区域的所在位置是接近赤道，否则尺寸无可变免都会出现程度不等的放大，这也就是为甚么婆罗洲（位于赤道）与冰岛（约莫位于北纬65°处）这二个面积悬殊的岛屿在同一张麦卡托海图上看起来会像是一样大的原因。