Lapisan data terdiri dari seperangkat hubungan antara kenampakan-kanampakanm geografik dan atributnya. Objeknya-objeknya dapat dikelompokan menjadi suatu lapisan tunggal yang sesuai kebutuhan pemakai. Pada prinsipnya pengelompokan ini sisesuaikan dengan kemiripan berbagai tipe-tipe objek. Contoh data yang dikelompokan sesuai dengan temanya, antara lain, jalan raya dan jalur kereta api dikombinasikan sebagai satu lapisan transportasi; titik mata air, sungai-sungai dan danau sebagai lapisan hidrolagi. Lapisan pemilikan tanah dan penguasaan tanah dapat dibuat satu lapisan, dan lain-lain.
Adakalanya data-data yang ada pada setiap ini dipisahkan juga berdasarkan bentuknya seperti titik, garis, dan area, atau dengan memberikan identitas yang berbeda pada satu lapisan yang sama. Sistem ini menguntungkan jika ingin dilakukan pengolahan spesifik untuk bentuk data tertentu. Kemudian jika dipperlukan pengabungan maka dilakukan kombinasi.
Pembagian tema juga dapat dilakukan berdasarkan waktu. Misalnya untuk data pengunaan lahan tahun 1945, tahun 1965 dan tahun 1985. Lapisan data bersifat temporal ini dipergunakan untuk studi yang bersifat pemantauan. Untuk beberapa hal data yang bersifat temporal ini relatif sulit diperoleh jika organisasi yang berwenang mempunyai adminitrasi penyimpanan data yang kurang baik atau adanya pertimbangan tertentu. Pada saat ini peranan foto udara merupakan arsip permukaan bumi masa lalu dan sekarang yang sangat penting. Karena data tematik ini spesifik, maka lapisan data ini juga merupakan lapisan yang terpisah.
Sistem pelapisan data dapat disusun secara vertical, dimana data tersebut mempunyai tingkat kepentingan suatu kedetilan yang berbeda, tetapi terdapat pada lokasi yang sama. Pembagian yang demikian ini adakalanya mempermudahpengkajian yang bertingkat. Gambar 6-2a menggambarkan organisasi lapisan data yang diperlukan untuk aplikasi pengolahan sumber daya alam. Gambar tersebut menyajikan sistem penyimpanan data ruang sebagai lapisan terpisah untuk setiap tema. Setiap lapisan data yang terdapat pada struktur bentuk ini, jika akan dilakukan pengolahan data sesamanya maka standar pengumpulan data untuk masing-masing tema sebaiknya mengikuti norma dan aturan bidang keilmuan yang bersangkutan.
Gambar 6.2b menyajikan pelapisan berdasarkan waktu yang dapat diterapkan untuk berbagai tipe data. Pelapisan data berdasarkan waktu ini biasanya terdapat pada tema-tema yang bersifat dinamik seperti pengunaan lahan, daya dukung wilayah, pencemaran lingkungan. Sedangkan gambar 6-2c menyajikan lapisan yang bersifat vertical yang juga dapat dikaitkan dengan adanya tema yang dihirarkikan berdasarkan prioritas. Pembuatan prioritas ini sering diperlukan khususnya untuk produk analisis sehingga memudahkan pengambilan keputusan.
Organisasi lapisan data ini juga sangat tergantung pada kemmpuan perangkat lunak SIG iang ada pada suatu organisasi. Dalam kenyataannya piranti lunak menfokuskan kekuatannya untuk tujuan tertentu sehingga pemakaian sering harus mengkombinasikan beberapa tipe perangkat lunak SIG yang ada untuk mencapai tujuannya.