方向角（direction angle）又称天顶投影。方位投影使一个平面与地球仪相切或相割，以这个平面做投影面，将地球仪上的经纬线投影到平面上，形成投影网。即以平面为投影面的一类投影。投影平面与地球仪相切或相割的切点在赤道的称横方位，切点在极点的称正方位，切点在任意点的称斜方位。按照变形的性质又可分为等角方位投影、等距方位投影、等积方位投影。
以一特定方向起始按顺时针所量得某方向线的水平角。地图投影中，一般以某一主方向为起始方向。
方位投影分为非透视方位投影和透视方位投影。前者按变形性质又分为等角、等积和任意（包括等距离）投影；后者随视点位置不同又分为正射、外心、球面和球心投影。按投影面与地球的相对位置分为正轴、横轴、斜轴方位投影以及切方位投影与割方位投影。在正轴投影中，纬线投影为同心圆，经线为同心圆半径，两经线间的夹角与实地经度差相等。对于横轴或斜轴方位投影，等高圈投影为同心圆，垂直圈投影为同心圆半径，两垂直圈间的交角与实地方位角相等。除横轴投影的赤道与中央经线和斜轴投影的中央经线是直线外，其余经纬线均为对称于中央经线的曲线。等变形线为同心圆，正轴时与纬圈一致，横轴或斜轴时与等高圈一致。该投影适宜于具有圆形轮廓的地区。在两极地区，适宜用正轴投影，赤道附近地区，适宜用横轴投影，其它地区用斜轴投影。