L'extension ArcGIS Spatial Analyst ajoute une gamme d'outils pour la modélisation et l'analyse spatiales en intégrant des données raster et vectorielles. Elle permet de résoudre des problèmes complexes tels que la modélisation des terrains, l'analyse hydrologique, la recherche de sites appropriés, la découverte de motifs spatiaux, la modélisation de la distance et du coût, et la réalisation d'analyses statistiques pour les données raster.