La principale différence entre la photogrammétrie terrienne et aérienne concerne, comme les noms l'indiquent, le lieu d'où ont été faits les clichés. Dans le cas d'une photogrammétrie aérienne, ces clichés sont pris d'un avion ou d'un drone. La photogrammétrie aérienne est née dans les années 1930 et permet d'obtenir des plans topographiques et des orthophotoplans ou mosaïques de vues. Ce type de photogrammétrie est utilisée principalement pour avoir une vue d'ensemble d'un territoire. On l'emploie pour la sylviculture - foresterie -, l'urbanisme, l'agriculture, la détection de zones inondables, l'environnement ou encore l'aménagement d'un territoire. L'imagerie aérienne peut être complétée par l'imagerie spatiale dans le cas d'une large zone à traiter.
La photogrammétrie aérienne est aussi d'une grande aide pour les ouvrages d'art puisqu'elle permet de suivre l'élévation du monument du bas vers le haut de noter la présence de déformations, végétations, champignons, dégradations...
La photogrammétrie terrestre utilise des clichés pris depuis le sol. Elle est basée sur les points de calage mais aussi de géoréférencement. On l'utilise principalement pour relever des ouvrages d'art ou des bâtiments dont la façade ou la structure sont complexes. On peut aussi exploiter les vues stéréoscopiques et en faire un excellent complément aux clichés 3D.