El geoide es una superficie equipotencial, o plana, del campo de gravedad de la Tierra. Imagine que los océanos pudieran asentarse exclusivamente por la influencia de la gravedad y no les afectaran las fuerzas de las mareas ni de los fenómenos atmosféricos. Imagine también que los túneles conectan los océanos de forma que el agua se pudiera desplazar libremente entre ellos. La superficie resultante es una representación del geoide. El geoide es aproximadamente igual al nivel medio del mar (MSL) y, generalmente, difiere del nivel medio del mar local en aproximadamente un metro. Es una forma compleja.

La composición de la Tierra afecta al geoide, por lo que puede haber discontinuidades en su pendiente. Esto significa que la superficie es una superficie analítica y no una superficie matemática como un elipsoide. Por lo general, el geoide difiere de un datum geodésico horizontal centrado en la Tierra en menos de 100 metros. Por ejemplo, en el Reino Unido, el geoide y el datum horizontal (OSGB36) difieren en menos de 5 metros.