水准面的特点是面上任意一点的铅垂线都垂直于该点上的曲面。位于不同高度的水准面有无穷多个，其中与平均海水面相吻合的水准面称为大地水准面。由于地球内部质量分布不均匀，致使大地水准面成为一个非常复杂而又难于用数学公式表达的曲面。