航空摄影测量单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，立体测图的基本原理是投影过程的几何反转。航空摄影测量的作业分外业和内业。
外业包括：
①像片控制点联测，像片控制点一般是航摄前在地面上布设的标志点，也可选用像片上明显地物点（如道路交叉点等），用测角交会、测距导线、等外水准、高程导线等普通测量方法测定其平面坐标和高程。
②像片调绘，在像片上通过判读，用规定的地形图符号绘注地物、地貌等要素；测绘没有影像的和新增的重要地物；注记通过调查所得的地名等。
③综合法测图，在单张像片或像片图上用平板仪测绘等高线。
内业包括：
①加密测图控制点，以像片控制点为基础，一般用空中三角测量方法，推求测图需要的控制点、检查其平面坐标和高程。
②测制地形原图。
单张像片测图的基本原理是中心投影的透视变换，而摄影过程的几何反转则是立体测图的基本原理。广义来说，前一情况的基本原理也是摄影过程的几何反转。
20世纪30年代以后，摄影过程的几何反转都是应用各种结构复杂的光学机械的精密仪器来实现的。
50年代，开始应用数学解析的方式来实现。假设两张相邻的航摄像片覆盖了同一地面AMDC，它们在左片P1上的构像为ɑ1m1d1c1，右片P2上的构像为ɑ2m2d2c2，两摄站点S1和S2间的距离为基线B。如将这两张像片装回与摄影镜箱相同的投影器内，后面用聚光器照明，就会投射出同摄影时相似的投影光束。再把这两个投影光束安置在与摄影时相同的空间方位，并使两投影中心间的距离为b（b为按测图比例尺缩小的摄影基线），此时所有的同名投影光线都应成对相交，从而得出一个地面的立体模型A＇M ＇D ＇C ＇。这时，用一个空间的浮游测标（可作三维运动）去量测它，就可画得地形图。 [2]
航空摄影具有以下优点：
（1）可以居高临下地观察；
（2）航片能把观察到的各种地面特征在同一时间里客观地记录下来；
（3）记录动态现象；
（4）航片是现状的永久性记录，且有充裕时间来仔细研究，可将外业现场搬至室内探讨；
（5）提高空间分辨率。