Lingkungan ini digunakan untuk melakukan analisis spasial, pemodelan dan otomatisasi alur kerja. Lingkungan geoprocessing tersusun dari sederetan alat yang disusun dalam toolbox.
Sebuah tool dalam ArcGIS pada dasarnya akan menjalankan satu operasi atau analisis ArcGIS dan menghasilkan geodataset baru. Sebuah tool dapat diakses melalui dialog box, model builder, atau skrip. ModelBuilder adalah GUI yang digunakan untuk membuat model, memberikan alternatif cara dalam implementasi alat-alat geoprocessing.
Proses dalam ModelBuilder tersusun dari input data, alat yang akan diaplikasikan pada data, dan output data. Keluaran dari satu tool dapat digunakan sebagai input dari alat lain, memungkinkan kita untuk membangun urutan proses untuk memodelkan hubungan spasial.
ModelBuilder dapat membangun model yang sederhana sampai sangat kompleks. Melalui penggunaan ulangan, umpan balik, dan pencabangan, Modelbuilder memungkinkan untuk mengaplikasikan sejumlah tools pada sumber data tertentu dan memulai kembali prosesnya dengan data yang dihasilkan oleh proses tersebut menggunakan tools yang sama. Sebagai hasilnya, akan terwujud sebuah model proses dinamik.