Toponīmika devusi lielu ieguldījumu valodniecības (īpaši semantikas un gramatikas) teoriju attīstībā, jo toponīmijā atklājas vairākas valodas attīstības (piemēram, valodas ekonomijas) likumsakarības, kas nav sastopamas apelatīvajā leksikā. Tāpat toponīmika ir svarīga ģeogrāfijas, etnogrāfijas un citu zinātnes nozaru pētījumos, caur vietvārdu cilmi un nozīmi atklājot izzudušu priekšmetu, jēdzienu un parādību kādreizējo eksistenci un izplatības areālus. Praktiski toponīmikas rezultātus izmanto kartogrāfijā, attēlojot ģeogrāfisko objektu nosaukumus kartē, kā arī jaunu vietvārdu radīšanā, citvalodas īpašvārdu atveidošanā, dzimtas vēstures izzināšanā un citur.

Pasaulē toponīmiku teorētiski dala atsevišķās apakšnozarēs atkarībā no izpētes objekta: hidronīmikā (upju, ezeru, dīķu, jūru un citu ūdensteču un ūdenstilpju vārdu izpēte), oronīmikā (kalnu, leju, gravu, pauguru un citu zemes reljefa formu nosaukumu izpēte), oikonīmikā (ciemu, pilsētu vai citu apdzīvotu vietu nosaukumu izpēte), horonīmikā (teritoriju, valstu un citu administratīvu teritoriju nosaukumu izpēte), urbanonīmikā (pilsētas daļu, laukumu, ielu vārdu izpēte), agroonīmikā (lauku, tīrumu, pļavu nosaukumu izpēte), dromonīmikā (mežu, to daļu vārdu izpēte) un mikrotoponīmikā (dažādu sīku vietu nosaukumu izpēte), kā arī kosmonīmikā (debess ķermeņu vietu nosaukumu izpēte). Praksē toponīmiku nedala atsevišķās nozarēs un runā tikai par toponīmiku, īpaši izceļot hidronīmiku, jo ūdeņu nosaukumi tiek uzskatīti par vissenāko vietvārdu slāni.

Toponīmika ir valodniecības daļa, taču pieņemts uzskatīt, ka tā ir triju zinātņu – valodniecības, vēstures un ģeogrāfijas – saskarnozare. Valodniecībā ar toponīmikas palīdzību pēta valodas vēsturi (etimoloģiju jeb vārdu cilmi, vēsturisko leksikoloģiju, dialektoloģiju, vārddarināšanu, skaņu pārmaiņas, semantiku), ģeogrāfi, pētot vietu nosaukumus, var uzzināt par apdzīvotības blīvumu, apdzīvotības veidošanās īpatnībām, par teritorijas dabas apstākļiem un fizioģeogrāfisko stāvokli (piemēram, mežu nosaukumi pļavu un tīrumu vārdos liecina par teritorijām, kur reiz pleties mežs). Ar toponīmikas palīdzību pēta arī tautas un zemes vēsturi un etnogrāfiju (feodālās lauksaimniecības izplatības ģeogrāfiju, iedzīvotāju agrāko nodarbošanos). Praksē īpaši nozīmīga ir lietišķā toponīmika, kas nodarbojas galvenokārt ar vietvārdu standartizāciju un normēšanu, citvalodu vietvārdu transkripciju, nosakot vietvārdu vietējo oficiālo, fonētisko, tradicionālo, tulkoto formu un transliterāciju.

Mūsdienās toponīmikas izpētes aspektiem vairs nav stingru robežu – tie skar gandrīz visas valodniecības apakšnozares, taču par galvenajām pētniecības metodēm joprojām uzskatāmas etimoloģiskā metode, ar kuru tiek noteikta vietvārda cilme, un vēsturiskā metode, ar kuru tiek izzināta vietvārda reģistrācijas vietas vēsture, valodu kontakti, ģeogrāfiskā objekta un vietvārda pārmaiņas laika gaitā. Toponīmikas pētījumos tiek izmantota arī derivatīvā metode, ar kuru nosaka vietvārda morfoloģisko sastāvu. Ar semantisko metodi tiek pētīta vietvārdu leksiskā nozīme, dalot toponīmistus divās pretējās viedokļu grupās (vairākums pētnieku uzskata, ka vietvārdiem leksiskās nozīmes nav, turpretim daļa domā, ka vietvārdiem tā ir vēl bagātīgāka nekā sugasvārdiem).

Toponīmikas aizsākumi meklējami antīkajā pasaulē, kad domātāju un gramatiķu darbos, piemēram, Krisipa (Χρύσιππος ὁ Σολεύς) apcerējumos, Trāķijas Dionīsija (Διονύσιος ὁ Θρᾷξ) gramatikā un Platona (Πλάτων) “Kratilā” (Κρατύλος), tika apspriesta īpašvārda atšķirība no sugasvārdiem un tā skanējums. Kā zinātnes nozare toponīmika izveidojās 19. gs. otrajā pusē, bet īpaši strauji attīstījās 20. gs., vispirms Lielbritānijā, Francijā, Vācijā, Zviedrijā, kopš 60. gadiem – Padomju Sociālistisko Republiku Savienībā (PSRS), Eiropas valstīs un citos kontinentos. Mūsdienās toponīmika izveidojusies par stabilu onomastikas nozari, kas arvien rod jaunas pētniecības metodes (piemēram, kognitīvā toponīmika, kas pēta indivīda kognitīvās kartes un vietvārda konceptu apziņā, matemātiskā toponīmika, kas veido vietvārdu formulas, u. c.), taču par galveno mērķi kļuvusi vietvārdu teorijas izstrāde un papildināšana, pārmaiņu izpēte un normēšana globālā mērogā – tiek izstrādāti arvien jauni termini, vākti, salīdzināti un apkopoti dažādu laikposmu vietvārdi un vērotas to pārmaiņas, izdzīvošana laika gaitā, tiek izstrādāti principi vietvārdu atveidošanai katrā valodā, lai tos varētu atpazīt gan vietējie iedzīvotāji, gan citvalodu runātāji – tiek apzināti tā sauktie endonīmi un eksonīmi.

Galvenais vietvārdu izpētes centrs ir Starptautiskā Onomastikas padome (International Council of Onomastic Sciences), kas reizi trijos gados rīko pasaules kongresus, bet galvenā vietvārdu standartizācijas organizācija ir Apvienoto Nāciju Ģeogrāfisko nosaukumu ekspertu grupa (United Nations Group of Experts Of Geographical Names), kurā apvienojušies pasaules ievērojamākie toponīmisti.

Pētījumi toponīmikā tiek publicēti visos onomastikai veltītos periodiskos izdevumos, piemēram, Acta Onomastica (kopš 1960 Čehijā; izdod Čehu valodas institūts, Ústav pro jazyk český), Names (kopš 1953 ASV, izdod Amerikas Īpašvārdu biedrība, American Names Society), Onoma (kopš 1950 Beļģijā, izdod Starptautiskā Onomastikas padome), Beiträge zur Namenforschung (kopš 1949 Vācijā, izdod Vintera Universitātes izdevniecība, Universitätsverlag Winter).

Toponīmikas teorijas izstrādē lielu ieguldījumu devuši arī citu jomu pārstāvji – filozofi un valodnieki, piemēram, angļu valodnieks Alans Gardiners (Alan Gardiner), kurš pētījis īpašvārdu semantiku, amerikāņu pētnieks Leonards Blūmfīlds (Leonard Bloomfield), kurš aplūkojis vietvārdu rašanās mehānismus, teosofists Džons Algeo (John Algeo), kurš savos pētījumos devis pamatu īpašvārdu teorijas izstrādei. Toponīmikā svarīgi arī vairāku citu onomastu pētījumi. Beļģu onomasts Villijs van Langendonks (Willy van Langendonck), apkopojot daudzu pētnieku idejas, izstrādājis universālu īpašvārdu teoriju. Krievu pētniece Aleksandra Superanska (Александра Васильевна Суперанская) raksturojusi galvenās toponīma iezīmes un funkcijas un izveidojusi toponīmu pētīšanas teorētisko pamatu. Vācu valodnieks Ādolfs Bahs (Adolph Bach) pētījis vācu īpašvārdu struktūru, dodot pamatu tālākiem toponīmijas struktūras pētījumiem. Poļu valodnieks Staņislavs Rosponds (Stanisław Rospond) izveidojis vietvārdu strukturālās klasifikācijas sistēmu. Rūpīgi izpētītas arī vairākas nacionālās toponīmijas – ir izdotas vietvārdu vārdnīcas un izveidotas vietvārdu datubāzes, noskaidrotas vietvārdu semantiskās, strukturālās grupas, izpētīta lielāko ģeogrāfisko objektu etimoloģija jeb cilme.