Mit einem vertikalen Koordinatensystem wird der Ursprung für Höhen- und Tiefenwerte definiert. Wie bei einem horizontalen Koordinatensystem werden die meisten Informationen des vertikalen Koordinatensystems nicht benötigt, außer Sie möchten ein Dataset zusammen mit weiteren Daten, die ein anderes vertikales Koordinatensystem verwenden, anzeigen bzw. diese kombinieren.
Der wahrscheinlich wichtigste Teil eines vertikalen Koordinatensystems ist die Maßeinheit. Es handelt sich immer um eine lineare Maßeinheit (z. B. internationale Fuß oder Meter). Eine weitere wichtige Informationen ist, ob die Z-Werte Höhen oder Tiefen darstellen. Bei jedem Typ ist die Richtung der Z-Achse positiv "nach oben" bzw. "nach unten". Die nachstehende Abbildung enthält zwei vertikale Koordinatensysteme: eines für den mittleren Meeresspiegel (Normalhöhennull), das andere für mittleres Niedrigwasser. Der mittlere Meeresspiegel dient als Nullebene für Höhenwerte. Beim mittleren Niedrigwasser handelt es sich um ein tiefenbasiertes vertikales Koordinatensystem.
Für ein System, das auf der mittleren Meeresspiegelhöhe basiert, wird ein Z-Wert angezeigt. Alle Punkte, die unter Normalhöhennull liegen und darauf Bezug nehmen, besitzen einen negativen Z-Wert. Das System, das auf dem mittleren Niedrigwasser basiert, ist mit zwei Z-Werten verknüpft. Da das System für das mittlere Niedrigwasser tiefenbasiert ist, sind die Z-Werte positiv. Alle Punkte, die unter die mittlere Niedrigwasserhöhe fallen und darauf Bezug nehmen, besitzen einen negativen Z-Wert.
Die Datei geographic_coordinate_systems.pdf im Ordner mit der ArcGIS-Dokumentation enthält eine Liste der unterstützten vertikalen Koordinatensysteme.