TEC及其變化不僅是電離層形態學研究的重要數據，也是精密定位、導航和無線電波科學中電離層改正的重要參數。它是描述電離層形狀和結構的重要參數，有助於研究電離層對電磁波傳播的影響。
目前有Klobuchar模型、Bent模型、IRI模型、ice模型、FAIM模型等。全球定位系統是主要的測量工具。在實際應用中，電離層預測就是預測未來某壹時刻地面以上壹定高度的網格點的電子含量。目前國際上通常每兩小時在經度方向間隔5°，緯度方向間隔2.5°給出電子內容，所以每兩小時國際上有5184(72×72)個網格點，用最小二乘法擬合得到網格的TEC和GPS測量的硬件誤差。