克里斯泰勒分析了中心地等级体系形成的条件，认为中心地等级体系的空间组织受到三方面原则的支配：一是社会分工及市场经济的形成导致各级地区中心地成为交易市场和向它周围地区提供货物、服务的机构、设施的集中地，二是交通网的出现，导致在各种不同级别交通线的交叉点上城镇的形成；三是为了行政管理的方便，各级地区都是由位于它的中心位置的城市管理的。据此，克里斯泰勒认为，中心地等级体系有三种形态，每一种形态都是按不同原则建立起来的最优的空间组织模型。
1.市场最优原则
这一原则能够确保各级中心地对它所影响的范围提供最方便的服务。这种情况下，中心地等级体系是由三个低级的地区单位组成一个较高级的地区单位，地区组成的结构从尖端到基底的系列是1、3、9、27、81……，每一个低级中心地为三个高级中心地所分享，这样每个高级中心地实际上只辖有自身及其他两个完整的低级中心地，中心地等级自高至低数目依次为1、2、6、18、54、……。克里斯泰勒把构成高级中心地服务区内次一级中心地的市场区总数目，称为K值。在市场最优原则支配下，K＝3。
2.交通最优原则
交通最优原则是要使次级中心之间以及次级中心与较高一级中心之间的距离最短，因而在最合理的交通网下形成的中心地网络，应当是相邻两个同一级中心地之间的交通线的中点，有一个次一级的中心地。在这个模型中，每一个低级中心地为二个高级中心地所分享，一个中心地的地区单位，将与其他6个低级中心地平分其服务范围，加上自身的范围，也即共4个低一级的单位组成一个较高级的地区单位。这时K＝4。这种情形下形成的地区组成系列是：1、4、16、64……，中心地的系列是：1、3、12、48……。
3.行政最优原则
这一原则要求每一个中心地完全控制其从属的低一级中心地，次一级中心地不能同时接受两个或两个以上的高一级中心地的影响。在这个模型中，中心地等级体系为K＝7，地区系列为：1、7、49、343……，中心地系列为1、6、42、294……。