地图可用于以时间动画显示一段时间内的变化，如美国1990、2000年以10年为间隔的人口变化，以6小时为单位的热带气旋的轨迹，或以2分钟为间隔的海啸波的传播。通过动画地图，地图使用者可以分析地图中特殊区域随时间的变化率。地图也可以用于非时间动画，如按预定义的路线设计的风场景观。为了在时间动画中使用，必须准备一系列显示主题快照的地图帧，并且带有时间、时间间隔和单位的属性。这些地图帧使用一个合适的图例来强调变化的可视化是重要的。在动画之前，每个要显示的地图帧都要设置一个持续时间。地图帧显示时间越短，动画显示越平滑。在动画完成后，可以保存为AudioVideoInterleave(.avi)或QuickTime（.mov）文件的视频供以后使用，如用于PowerPoint演示。一般来说，动画地图朝着一个方向移动，以指定的时间间隔向前或向后移动。文献可找到其他选择，Andrienko等（2010）提出了交互式动画，它允许用户按步或连续回播动画。Nossum（2012）提出半静态（Semistatic）动画，用户可直观使用在任何给定时间的动画里的所有时间信息。