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Leo van den Berg等学者认为，城市体系根据各城镇的功能可分为中心地型和网络型两种模式（Berg et al.，1997）。中心地型城市体系是垂直导向的向心型城市体系，区域城市空间结构由单一的中心城市所控制，单个城市在城市体系中的地位取决于其集聚的城市功能数量。区域内的城市等级层次分明，且城市体系的区划界定清晰。网络型城市体系则为多中心的空间结构，呈现出水平导向的离心型城市体系，区域内的城市布局分散而均衡，并具有多样性和独特性，在区域合作选择上具有更多的自由度。城市体系网络化现象已经在世界各大城市群出现，如荷兰兰斯塔德地区、日本京阪神地区以及美国洛杉矶地区等都形成了多中心的网络结构。
新兴的网络城市具有多中心的空间结构和功能弹性，具备不同于中心地模式的空间和功能概念。在市场经济条件下，网络城市比中心地城市更具有明显的竞争优势。巴滕（D.Batten）比较了这两种城市体系的异同点（见表2—2），并强调了信息、节点、弹性及互补在网络系统中的重要性。卡斯特尔斯提出21世纪绝非是中心地型城市的时代，而是逐步走向全球城市网络化的时代（Castells，1996）。“非场所性社会”及其空间的发展随交通、技术、信息等的发展而壮大，在其所在地的社会经济中发挥出比“地方空间社会”更大的作用，大企业总部倾向于选择在全球信息网络处于重要节点上的城市，而将其工业区设在运输成本、劳动力成本等较低的地区或城市。
表2—2 中心地型城市体系与网络型城市体系比较
中心地型城市体系普遍形成“中心—腹地”区域发展的组织结构，这一传统结构中的各中心城市彼此争夺各自的腹地市场，竞争范畴从独立市场到中间市场，直至扩展至重合市场。传统的“中心—腹地”结构侧重于以自然要素禀赋为主体、以交通区位条件为基础的腹地经济。而在网络型城市体系则体现出“枢纽—网络”的区域发展组织新结构，“枢纽—网络”这一新的经济地理结构是在以人力资本为核心、以交通网络和信息化条件为基础的知识经济背景下架构的。广义的枢纽概念源自法国地理学家戈德曼（J.Goldman），他在1957年提出“城市群”（Megalopolis）具备最突出的枢纽功能或“孵化器”功能，其中枢纽功能是指城市群汇集人口、物资、资金、观念、信息等各种可见和不可见要素，也是整个国家对内、对外联系网络相结合的枢纽。除了集聚效应之外，枢纽的另一大功能是溢出效应，包括知识溢出、市场溢出和资源溢出等。狭义的枢纽是承担着戈德曼所说的广义枢纽概念的主要交通承载平台，不同类型交通枢纽的腹地通常有陆向腹地、海向腹地和空向腹地之分。
与中心地型和网络型城市体系对应，世界各国的区域交通网络体系也可大体分为中心辐射式和网络分散式两大类布局模式，通常中心地型城市与环放式
的单中心辐射状交通网络结构对应，而多中心的网络型城市则多与分散枢纽式交通网络结构匹配。中心地型城市体系的交通体系通常是非均衡性的交通网络结构，多呈现出以国家首都作为全国交通中心的环状加放射状交通布局结构。同样，区域机场群也是以中心城市的枢纽机场为核心进行中枢航线网络结构布局的。诸如意大利、法国、日本等国家都分别以首都罗马、巴黎、东京作为全国政治、经济、文化中心以及交通中心，这些首都城市中的交通枢纽服务人口和辐射范围相对有限。
对于网络型城市体系而言，各城市规模和经济总量接近，呈现为相对匀质的区域城市结构，其总体上是以交通网络、景观网络和文化网络等各种联系为核心的多中心城市发展模式。德国、美国和荷兰等国家的政治、经济及文化中心呈现多元化分布特征，这些国家的交通网络结构相应地呈现出多中心的分散式网络化布局。以欧洲人口密度最大的国家——荷兰为例，该国自1990年以来在全国确定13个网络城市节点，一方面可通过这些交通便利的中心节点建设来减少交通流的总量，另一方面通过通信信息网、公共交通网来弥补现存容量的不足。德国则在全国范围内均衡地确定了柏林—勃兰登堡、莱茵—美茵、莱茵—鲁尔、汉堡和慕尼黑等11 个国家大都市区，并将这些具有欧洲影响力的地区作为推动区域发展的重要战略地带。
网络型城市体系的交通网络发达，高速铁路网、高速公路网及空中航线网具有枢纽节点多、布局分散而均衡的网络状分布特征。网络型城市体系进入信息时代的标志性特征之一是交通网络的弹性明显增强。网络弹性是指一个网络能够调整到适应变化的环境和需求，无论是其基础设施还是运行机制，它对交通网络的空间组织及运营效率影响很大，并进而直接对空间结构产生作用。伊然·费特尔森（Eran Feitelson）和艾伦·萨洛蒙（Ilan Salomon）分析了交通网络弹性与空间结构的互动关系（Feitelson，Salomon，2000）。他们认为网络弹性是由节点弹性、连接弹性和时间弹性三个要素构成，这些要素共同对空间结构产生直接的效应。并将网络分为较低接入障碍的网络（包括公路和远程通信网络）和围绕节点发展的其他网络（包括航空、铁路等）两组。不同的网络分组构成不同的空间布局模式，进而影响不同空间结构的形成。
从国家和区域层面的城市空间和交通网络布局的关联来看，城市群与区域交通网络具有对应关系，中心地型城市体系决定了以市中心为核心的环放式交通网络，进而决定了以市中心高铁车站和内城型机场为主的对外交通枢纽。网络状城市体系普遍对应着发达的方格网状或三角形状高速公路网络和近远郊广为分布的长途汽车站、高铁车站和机场等对外交通枢纽。密集的高速铁路网络则对区域城市体系有着双重影响，一方面强化了城市体系的等级性，另一方面又促进网络化城市的形成。多中心、网络化的城市群必然对应于多枢纽的多机场体系，其机场群布局特征与城市空间结构、经济规模、交通区位条件以及航空公司基地选择等因素有关。
从交通方式的发展历程来看，伦敦、纽约、东京这三大全球城市在其城市空间演进过程中无一例外地抓住了新兴交通方式突破性发展所带来的巨大推动作用，如19世纪中叶在新发明的蒸汽机的带动下，伦敦的国际航运业及铁路运输业得以快速发展，由此而奠定其国际金融贸易中心的地位；第二次世界大战后大型民用喷气式飞机的普及，引发了以纽约为洲际航空枢纽的美国民航运输业的快速发展；1964年世界第一条高速铁路——东京至大阪铁路新干线的开通，更是成为以东京为核心的日本经济腾飞的象征。
从国际化的交通推动力来看，现有公认的伦敦、纽约、东京三大全球城市演进的基本动力之一便是国际航运和国际航空两种运输方式。在航运方面，这三大全球城市都是依托港口经济和国际航运业的发展逐渐演进成为国际金融中心和全球经济中心的，它们首先从海港起步发展，再以国际金融贸易、跨国资本作为经济基础，借助于港口经济的发展而建设成为国际航运中心，并先后依托三次科技革命所引发的近现代工业技术进步作为基本动力，最终演变成为全球经济、金融和贸易中心。在航空运输方面，伦敦、纽约、东京分别是欧洲、北美及亚太三大区域重要的洲际航空枢纽，其中伦敦希斯罗机场是欧洲大陆与北美东海岸之间大西洋航线的中转地和目的地，东京成田机场则是北美与东亚之间太平洋航线的中转地和目的地，纽约肯尼迪机场主要为北美东海岸与欧洲之间大西洋航线的中转地和目的地。在港口经济和国际航运业持续发展的基础上，并借助国际航空或高速铁路等交通方式的快速发展，伦敦、纽约、东京三大全球城市依托所在区域的港口群、机场群承接国际交通枢纽功能，不仅吸引众多的国际始发终到客流，也接纳了大量的国际中转客流，由此逐渐转型为汇集各种国际客流和货流目的地与中转地的全球城市，并通过航空和航运以及通信技术手段实现对全球战略性资源、产业及通道的控制和影响。
在经济全球化和城市集群化的浪潮中，伴随着全球范围内城市间的政治、经济和文化方面的频繁交流，以全球城市为核心的区域经济已经成为推动全球经济发展的主要动力，全球城市在全球经济化中正扮演越来越重要的角色，需要在城市群的框架下通过构筑更高层次的新国际交通结构来引导全球城市的发展，疏解全球城市过于集聚的区域性对外交通功能，以期促进区域经济的发展和培育全球城市体系。
在“全球城市—全球城市区域—全球城市体系”所构成的三级空间结构中，交通网络是其联系的纽带，全球城市与其所在的全球城市区域（Global City Region）之间的联系主要依托高速公路和快速铁路网衔接，以满足区域一体化的需求，而全球城市及其所在的全球城市区域与全球城市体系之间的联系则多是依赖航空网络和航运网络，以顺应经济全球化的需求。最终这些全球城市区域是以全球城市为核心，主要依托具有集聚效应和扩散效应的枢纽机场群（主体为国际客流）和集装箱港口群（主体为国际货流），在全球范围内构筑世界级航空网络和航运网络及通信网络的主骨干，实现全球性连通，以主导世界航空业和航运业的主要运量和运力，并结合国际政治、经济和文化等方面所构筑的社会网络，最终共同形成对全球战略性资源、战略性产业、战略性通道进行有效影响和控制的全球城市体系。当前伦敦、纽约、东京三大全球城市在孕育发展过程中都依托于所在区域的城市群，如纽约所在的美国东北海岸地区、伦敦所在的英格兰东南部、东京所在的首都都市圈，在三大全球城市发展成熟之际，也就是这些城市群逐步发展成为全球城市区域并共同构筑全球城市体系之时。
从经济要素的组织、融合和再辐射角度来看，航空运输是全球城市发展流量经济的主要载体，发达的国际航空运输业也是全球城市形成的必要条件之一。从经济全球化背景下的庞大供应链式分工生产体系和频繁国际商务交流活动的角度来看，航空网络是促进全球城市体系成型的有形联系渠道，其航线密度的大小和航班频率的高低通常反映城市之间、区域之间的社会经济文化联系强度。
国际航空运输业是国家经济辐射力和全球经济影响力的重要体现，其发展水平和运营规模也是机场所在城市国际化水平的反映。对于广泛进行国际分工和合作的国际性大都市来说，它所拥有的大型枢纽机场在区域城市群中的发展地位日益显现，其发展成熟程度直接关系到区域经济的全球化水平。全球城市与洲际航空枢纽具有对应关系，全球城市普遍处于全球航线网络中的主要节点区位，如果全球城市在国际经济、贸易、政治、文化上占据主导地位，所在城市的机场也必然是洲际航空枢纽，这些航空枢纽往往是促成全球城市成型成熟的物质要素和必备条件。
洲际航空枢纽是全球城市不可或缺的国际对外交通设施。对于瑞士苏黎世、德国法兰克福等内陆型的国际性城市来说，可能没有港口，但不可能没有可供使用的国际机场。国际枢纽机场将强化其所在地的中心城市地位，而中心城市及其周边城市又为机场提供庞大的航空市场。例如，世界三大全球城市——纽约、伦敦和东京与其所在区域的国际枢纽机场群是密不可分的。国际枢纽机场的布局将直接关系到国家发展战略的实现和区域经济的发展，也将在某种程度上影响到地缘政治和国际经济格局，如中东地区的阿联酋迪拜机场是欧洲与东南亚及大洋洲、东亚与非洲的国际中转枢纽，区位条件优越的枢纽机场及其国际航空业和迪拜城市之间形成了良好的互动发展。
全球城市体系中的枢纽机场所在地区普遍是区域经济发展的重点地区和优先发展地区，这些大型机场地区具有两大发展趋势：一是机场综合交通枢纽化。顺应区域性交通结构升级换代的需求，各种类型的轨道交通方式逐渐引入航站区，使机场成为综合交通枢纽和多式联运的节点，以大型枢纽机场为中心的交通枢纽将成为全球经济活动的重要载体，将满足枢纽经济、临空经济和口岸经济发展的迫切需要，也满足航空旅客及机场地区人们的出行需求。二是机场地区趋于城市化。随着城市功能的多元化，机场地区逐渐成为各类酒店、会展及购物中心、交通中心及物流分拨中心。结合产业优化、功能调整等措施，机场地区的开发建设可成为促进城市空间新区开发、旧城复兴的重要手段，具体包括机场周边地区及其进场路沿线地区的开发利用。由于管理主体的不同，机场自身建设与周边地区开发相对独立。
20世纪90年代以来，随着城市发展区域化和区域发展城市化的全球性主导趋势，逐渐形成了区域城市集群化的现象，这些城市/区域都在全球城市体系中迅速地调整它们的全球控制功能和内部空间分工，以加速推动人流、物流、资金流、信息流及技术流在城市间进行实体或虚拟联系。评价全球城市往往更为关注上述经济要素的关系数据，而非自身所有的空间形态、经济规模、跨国公司总部数量等属性数据。空中航线是评价全球城市体系重要而显性的关系数据之一，全球机场体系则是全球城市体系中人流、物流的主要载体，并与全球城市体系在功能定位、规模等级等方面存在着基本的对应关系。
全球城市对应于分布各大洲的国际枢纽机场，成熟的世界级城市群也分别对应着各自功能完善的世界级机场群，以构筑服务于整个区域或国家的航空网络，满足于全球城市体系进行国际政治、经济和文化活动的各种需求。机场跨地区的服务特性决定其在城市群和区域经济中应起着积极的引擎作用，如果说城市群是全球经济发展的主体的话，那么机场群则是区域经济发展的主动力之一。不同类型的城市体系对应着不同的机场群形式，例如单中心的中心地型城市体系适合“一市多场”的多机场体系，而多中心的网络型城市体系则多形成两个以上的多枢纽机场群，也可能形成共享型的单枢纽机场群，如德国鲁尔地区分布有杜塞尔多夫和科隆/波恩两个主要机场以及另外两个辅助机场，而荷兰兰斯塔德地区则是六个城市共用史基浦枢纽机场，辅以鹿特丹、莱利斯塔德等支线机场。