Galvenā praktiskā problēma, ar ko nodarbojas kartogrāfijas zinātne, ir izliektas virsmas attēlošana (projicēšana) uz plakanas (divdimensionālas) virsmas ar maksimāli maziem sagrozījumiem. Šī problēma demonstrē, ka kartogrāfija ir ļoti cieši saistīta ar ģeodēzijas nozari, tā ir ģeodēzija praksē. Mūsdienās karšu matemātiskais pamats ir integrēts ģeogrāfiskajās informācijas sistēmās (ĢIS), un tas ir ietekmējis uztveri par to nozīmi un arī matemātisko parametru formātus. Respektīvi, digitālo karšu un to servisu lietotāji bieži nezina kādā koordinātu sistēmā karte ir sagatavota un lietota – šo problēmu nerisina arī automātiskā koordinātu sistēmu transformācija ĢIS datorprogrammās.
Karšu noformējums un apzīmējumu sistēma bieži tiek uzskatīti par sekundāriem apsvērumiem (no karšu lietotāju puses), tomēr tie ir būtiski ātrai un korektai kartogrāfiskās informācijas uztverei. Uztveres (kognīcijas) pētījumi parāda, ka, piemēram, krāsu paletes izvēle būtiski ietekmē ne tikai karšu vizuālo pievilcību, bet arī informācijas uztveri. Arī apzīmējumu sistēmas izstrādē svarīgi ir semantiskie apsvērumi un loģika apzīmējumu hierarhijā.
Mūsdienu kartogrāfija plaši izmanto tālizpētes datu avotus (satelītu attēlus, aerofotogrāfijas) un informācijas tehnoloģijas (ģeogrāfiskās informācijas sistēmas). Arī citas metodes un tehnoloģijas no saistītām ģeomātikas jomām – fotogrammetrijas, tālizpētes, mērniecības un citām – tiek izmantotas kartogrāfijā. Kolaboratīvā kartēšana (collaborative mapping, community mapping) ietver projektus, kuros jebkurš interesents var piedalīties individuālos vai grupu kartēšanas pasākumos, kur katrs iezīmē sev zināmus apvidus objektus digitālā kartē. Piemērs šādam projektam ir OpenStreetMap.