Spatial Analyst je rozšíření obsahující nástroje pro prostorové analýzy nad rastrovými daty: analýzy vzdálenosti, hustoty, analýzy povrchu, statistiky, interpolace hodnot bodové vrstvy, reklasifikaci rastrů, konverzy dat, základy hydrologického modelování a mnoho funkcí mapové algebry. Přímo nástrojová lišta obsahuje ikony nástrojů pro vygenerování grafiky vrstevnic a histogramu rastru.

Vzdálenost
Nástroj analýzy vzdáleností (Distance) Funkce Přímá Linie (Straight Line..) vypočte přímou Vzdálenost (Distance) každé buňky k nejbližšímu objektu. V okně funkce je možné vytvořit rastry Alokace (Allocation)- přiřazení k nejbližšímu zdroji a Směru (Direction) k nejbližšímu zdroji. Funkce (Vážené Náklady) Cost Weighted.. je obdobou Straight Line s rozšířením o faktor nákladů cesty přes každou buňku. Funkce Nejkratší Cesta (Shortest Path) najde nejlevnější cestu z cílového bodu ke zdroji po zadání vrstvy s cílem, a rastrů vzdálenosti a směru od zdroje.

Hustota
Nástroj pro výpočet rastru Hustoty (Density) bodových nebo liniových prvků (či hodnot jejich atributu) v určitém poloměru.

Interpolace
Z bodové vrstvy lze interpolovat plošné hodnoty do rastru pomocí metod IDW, Spline, Kriging a přirozený soused.

Analýzy povrchu
Povrchy reprezentované TIN nebo rastrem DEM mohou být analyzovány pomocí nástrojů Surface Analysis v menu nástrojové lišty. Nástroj Vrstevnice (Contour) vygeneruje, po zadání vstupního povrchu, intervalu vrstevnic, základní vrstevnice, prvky do nové třídy. Nástroje Orientace (Aspect) a Sklon (Slope) vytvoří rastr směrů orientace (8 směrů: S, SV, V, ... a roviny) a sklonu svahů (ve stupních nebo v procentech) ze zadaného povrchu. Nástroj Stínový reliéf (Hillshade) umožňuje po zadání azimutu a výškového úhlu polohy slunce vygenerovat stínový reliéf. Ten může být zobrazen pod poloprůhlednout vrsvtou DEM a zvýrazní tvary reliéfu. Nástroj Viditelnost (Viewshed) vygeneruje rastr viditelnosti na povrchu ze zadaných bodových nebo liniových prvků. Nástroj Výkop/Násyp (Cut/Fill) vytvoří rastr přírůstků a úbytků mezi dvěma povrchy. Nástroj Plocha a Objem (Area and Volume) umožňuje spočítat statistické hodnoty 2D plochy, plochy na povrchu a objemu pod nebo nad zadaným povrchem a rovinou. Pro všechny nástroje generující rastr je nutné zadat velikost buňky a je možné změnit koeficient výšek (Z Factor).

Statistiky
Nástroj Statistiky Buňky (Cell Statistics) je lokální funkce, která vypočítá statistické hodnoty každé buňky rastru s více vrstvami nebo více překrytých rastrů. Hodí se např. pro analýzu jistého jevu měnícího se v čase a znázorněného různými rastry. Nástroj Statistiky Sousedství (Neighborhood Statistics) je fokální funkcí, která vypočítá nové hodnoty na základě statistických hodnot okolních buňek, např. průměrná hodnota z 9 okolních buňek. Nástroj Statistiky Zóny (Zonal Statistics) je zonální funkcí, která spočítá nové hodnoty buňky na základě statistických hodnot určité zóny, reprezentované rastrem nebo atributem třídy prvků. Výstupem funkcí je tabulka statistických hodnot.

Reklasifikace
Nástroj umožňuje překlasfikovat rastrová data, tj. nahradit staré hodnoty buněk novými. Je možné ručně zadat hodnoty (intervaly starých hodnot) a nové hodnoty, přidat, vymazat, seskupovat záznamy. Tlačítkem Classify se otevře dialogové okno automatické klasifikace, je možno zvolit klasifikační metodu, počet tříd, vyloučit určitá data, změnit intervaly tříd a jsou zobrazeny statistické hodnoty klasifikace.

Raster Calculator
Raster Calculator je nástroj pro provádění operací mapové algebry.

Převod dat
Nástroje konverze dat (Convert) umožňují převod prvků na rastr a naopak.

Options
Volby umožňují definovat pracovní adresář, masku (kde budou prováděny analýzy), souřadnicový systém, rozsah dat a velikost buňky.

Hydrologie
Nástroje pro základní hydrologické modelování jsou dostupné v ArcToolBox ve skupině Spatial Analyst / Hydrology. Nástroj Vyplnit (Fill) aplikovaný na výchozí rastr DEM vyplní případné prohlubně. Nástroj Směr Odtoku (Flow Direction) vytvoří porovnáním vstupních výškových hodnot rastr směrů odtoku, který se využívá pro další hydrologické analýzy. Nástroj Akumulovaný Odtok (Flow Accumulation) spočítá pro každou buňku množství vody resp. počet buňek ze kterých tam "steče" voda. Nástroj Stream Link najde jednotlivé segmenty toku a nástroj Stream Order je setřídí na základě počtu přítoků. Nástroj Tok na Prvek (Stream to Feature) převede rastr na prvek. Nástroj Povodí (Basin) vygeneruje na základě rastru směru odtoku rastr povodí. Nástroj Délka Toku (Flow Length) spočítá hodnoty vzdálenosti k ustí ze zájmového území.