Kartografia on karttojen tekemisen taidetta ja tiedettä, jota kartografit harjoittavat. Ihmiset ovat piirtäneet karttoja tuhansia vuosia osana pyrkimystään ymmärtää ympäristöään. Tarkan kartan etsiminen ajoi tutkijat seikkailemaan kaukaisille alueille pitkälle 1700-luvulle, ja nykyajan kartografit löytävät edelleen usein työtä jatkuvien poliittisten ja geologisten muutosten ansiosta ympäri maailmaa. Kouluttaakseen kartografiaa opiskelijan tulisi olla valmis suorittamaan vuosien kursseja useilla tieteenaloilla.
Termi tulee kahdesta kreikkalaisesta sanasta chartis, joka tarkoittaa karttaa, ja graphos, joka tarkoittaa piirtämistä tai kirjoittamista. Historiallisina aikoina yksittäinen kartografia piirsi käsin kartan kokonaisuudessaan, usein vain rajoitetusti. Nykyaikaisilla kartografian harrastajilla on etuna tietokoneet ja muut laitteet, jotka auttavat heitä tekemään kartastaan tarkemman. Myös kartografian tiede on kehittynyt, koska monista kartoista on tullut multimediatietojen räjähdyksiä, jotka ovat täynnä tietoa lukijalle.
Peruskartografia kattaa kaksi tietokomponenttia. Ensimmäinen on sijaintitiedot, jotka osoittavat, missä kuvattu alue sijaitsee. Muinaisissa kartoissa sijaintitiedot osoittivat usein, missä jokin oli suhteessa johonkin muuhun, mutta nykyaikaiset kartat käyttävät yleensä maantieteellisiä koordinaatteja, kuten leveys- ja pituusasteita ominaisuuksiensa suuntaamiseen. Toinen tietotyyppi on attribuutiotiedot, jotka osoittavat vesistöjä, vuoria, laaksoja, kukkuloita ja muita kiinnostavia ja huomionarvoisia maantieteellisiä piirteitä.
Maailmankartta heijastaa valtavaa matemaattista ja esteettistä haastetta, maapallon kääntämistä kaksiulotteiseen pintaan. Monet kartografit ovat kamppailleet tämän ongelman kanssa vuosisatojen ajan pyrkien heijastamaan maapallon piirteitä tarkasti ja tehokkaasti. Tämän ongelman ratkaisemiseksi on käytetty lukuisia lähestymistapoja, kuten Mercator -projektio, kartta, joka vääristää geologisia piirteitä päiväntasaajan pohjois- ja eteläpuolella, jotta maapallo mahtuu siistiin suorakulmioon. Muut kartat kuvaavat maapalloa osissa vähentäen tarvittavaa vääristymää.
Kartografiaan tarvittavat taidot ovat valtavat. Kartografia perustuu voimakkaasti matematiikkaan edustaakseen Maata, ja tiede auttaa kuvaamaan ja ymmärtämään geologisia piirteitä. Erikoistuneisiin karttoihin voi kuulua esimerkiksi merenluotauksia, jotka edellyttävät valtameren tietämystä, tai ainutlaatuisia kalliomuodostelmia, mikä edellyttää alueen geologista tutkimusta. Tieto meneillään olevista poliittisista tapahtumista on myös tärkeää, kun kansakunnat jakautuvat, vaihtavat nimiä tai katoavat useammin kuin monet ihmiset ymmärtävät.
Kartografian tuotteet voidaan jakaa kahteen karkeaseen karttatyyppiin, vaikka ne voivat usein olla päällekkäisiä. Topografinen kartta on kartta, joka on suunniteltu vastaamaan sen kuvaamaa maisemaa. Topografiset kartat sisältävät yleensä korkeuksia, tärkeimpiä maantieteellisiä piirteitä ja muita tietoja, joita joku käyttää suunnistaessaan itseään. Näitä karttoja voidaan usein käyttää vuosikymmeniä, ellei tapahdu suurta geologista tapahtumaa, kuten tulivuorenpurkausta tai maanjäristystä.
Toisaalta topologista karttaa käytetään välittämään tietoja, kuten valtatiereittejä, maan vaarallisia alueita tai väestötiheyttä. Topologiset kartat voivat joskus olla varsin monimutkaisia, ja niissä on lukijoille useita tärkeitä piirteitä, joita he voivat korostaa ja kouluttaa, ja ne muuttuvat usein ihmisten elämän ja niissä kuvattujen paikkojen muuttuessa.