三维地质模型是客观地质实际的数字化与可视化表示，是对客观实体的抽象。进行地质建模时，首先要将客观地质特征抽象成几何形体，然后采用某种方式来表示几何形体。在计算机内部，相同的几何形体可以用不同的方式表示。例如，一个立方体可以用12条棱线表示，也可以用6个正方形平面表示。尽管这两种表示方式给人的视觉感受有所区别，但是，我们通过这两种方式都能明确地看到一个立方体。
几何形体的表示方式是三维空间数据模型的核心内容。为了方便、简洁、合理地表达、存储与管理地质模型，必须建立有效的三维空间数据模型。数据模型的概念属于数据库理论的范畴，数据模型是一系列构造数据库模式的概念及定义于数据库上的数据操作的集合，是确定信息表示方法和操作方式的抽象构架。通俗地说，我们可以将三维空间数据模型理解成图形数据的表示与存储方式以及图形元素之间拓扑关系的表达方式。
在建立空间数据模型后，需要利用确定的数据结构来具体实现与组织数据。数据结构是根据数据模型来设计的，是客观对象在计算机内部的表达。例如，在线框模型中，采用12条棱来表示一个六面体，对应的数据结构则包含点、线与体等结构，而点、线、体的数据成员包含了对象的几何信息、关系信息及其他属性。