即將一個正方形區域規則地劃分為4個象限，每一個象限再分為4個子象限，如此逐次劃分，直至所有子象限對於所表示的現象是均一的為止。故可將一個區域用樹狀多級層次結構來表示。設0級的一個結點代表一個像元，第n級為樹根，代表整幅圖像，則其間第k級結點代表一個大小為2K×2K個像元的圖像。四分樹是一種新的數據結構概念，並依此研究出各種形式的四分樹數據結構。如有指針四分樹、無指針（或線性）四分樹、二維遊程編碼等。除傳統矢量結構和格線結構外，在地理信息系統中，四分樹結構亦被用來表示地圖的點、線和面特徵，並可實現量算、搜尋、圖形編輯和疊合等基本操作。四分樹的優點是空間關係隱含在數據模型之中，檢索和處理速度較快。
