Las proyecciones cilíndricas se basan en el artificio de circunscribir un cilindro alrededor de la esfera terrestre. Este cilindro es tangente a la esfera a lo largo de un círculo máximo.

Cuando desarrollamos el cilindro cortándolo a lo largo de una de sus generatrices, se transforma en un rectángulo, uno de cuyos lados es la longitud del círculo máximo terrestre (2p R).

En todas las proyecciones de este grupo, los paralelos son líneas rectas, cuya longitud es la misma que la del Ecuador, mientras que los meridianos son también líneas rectas paralelas separados entre sí una longitud que es correcta solamente en el Ecuador. Paralelos y meridianos se cortan entre sí ortogonalmente.

Hay tres Proyecciones Cilíndricas principales:

• Proyección Cilíndrica Simple: el centro de proyección, se supone, en el centro de la Tierra, y el cilindro tangente al Ecuador. La separación entre paralelos y el Ecuador, vendrá definido por la latitud del paralelo.
• Cilíndrica Equiárea o de Lambert: la separación entre paralelos irá disminuyendo conforme nos acerquemos a los Polos. Esta disminución estará en proporción con el aumento que experimenta la separación de meridianos, con el fin de que las áreas determinadas por los paralelos y los meridianos se mantengan.
• Cilíndrica Ortomórfica o de Mercator: la separación entre paralelos se hace aumentar progresivamente hacia los Polos. El espaciamiento en esta caso se hace de forma que cualquiera que sea un punto P de la proyección, las escalas locales del meridiano y del paralelo en el punto sean iguales. Con esta condición añadida se satisface la cualidad de ortomorfismo en una proyección cilíndrica (misma variación en escala y corte ortogonal).

La única diferencia entre estas tres proyecciones es la separación de los paralelos.