В основе построения геодезических линий на поверхности Земли лежат, в частности, следующие математические теории:
  - Евклидова геометрия.                                                                          rep.bntu.by                                                                                               bigenc.ru                       Геодезические линии обобщают понятие прямой из евклидовой геометрии на случай пространств более общего вида.                                                                          bigenc.ru                       
  - Дифференциальная геометрия.                                                                          elib.psu.by                       При решении геодезических задач на поверхности земного эллипсоида используют дифференциальные формулы геодезических линий, интегрирование которых позволяет решать различные задачи.                                                                          elib.psu.by                       
  - Теория конформных отображений поверхностей.                                                                          elib.psu.by                       С её помощью выводят основные формулы для решения геодезических задач с применением распространённых в мире геодезических проекций.                                                                          elib.psu.by                       
  - Теория вероятностей, математическая статистика и метод наименьших квадратов.                                                                          ellips.uz                       Эти методы применяют при математической обработке результатов измерений.                                                                          ellips.uz                       
  
 Геодезические линии впервые появились в работах Я. и И. Бернулли (1697–1698) и Л. Эйлера (1728–1732).                                                                          bigenc.ru                       Термин «геодезическая» введён П.-С. Лапласом (1798–1799) применительно к «кратчайшим линиям» на земной поверхности.                                                                          bigenc.ru