คอมพิวเตอร์กราฟิก 3D เป็นภาพที่ใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เพื่อสร้างวัตถุในพื้นที่สามมิติเสมือน (3D) นี่คือตรงกันข้ามกับภาพสองมิติ (2D) ที่มีอยู่เป็นเพียงภาพแบนที่อาจใช้เทคนิคการมองเห็นเช่นมุมมองเพื่อสร้างภาพลวงตาของสามมิติ โดยทั่วไปแล้วคอมพิวเตอร์กราฟิกส์สร้างโดยศิลปินผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติประกอบด้วยโครงลวดและรูปหลายเหลี่ยมซึ่งโดยทั่วไปจะมีพื้นผิวและสว่างก่อนที่จะแสดงผล
มักเรียกว่าคอมพิวเตอร์กราฟิก (CG) หรือภาพที่สร้างโดยคอมพิวเตอร์ (CGI) คอมพิวเตอร์กราฟิก 3D ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่พัฒนาขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการสร้างกราฟิก 3D ภาพประเภทนี้เดิมสร้างขึ้นโดยใช้อัลกอริทึมและสมการทางคณิตศาสตร์ อย่างไรก็ตามภาพ 3 มิติที่ทันสมัยนั้นทำผ่านการใช้ซอฟต์แวร์ที่นำเสนอส่วนต่อประสานกราฟิกกับผู้ใช้ (GUI) ให้กับศิลปินซึ่งทำให้คอมพิวเตอร์กราฟิก 3D สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีปฏิสัมพันธ์โดยตรงระหว่างศิลปินและคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ของภาพ
โดยทั่วไปการสร้างคอมพิวเตอร์กราฟิก 3D จะเริ่มต้นด้วยการสร้างแบบจำลองวัตถุที่จะปรากฏในภาพสุดท้าย ยกตัวอย่างเช่นลูกบาศก์สามารถสร้างได้ค่อนข้างง่ายและเช่นเดียวกับภาพ 3 มิติทั้งหมดประกอบด้วยโครงลวดและรูปหลายเหลี่ยม โครงลวดเป็นรูปร่างพื้นฐานของวัตถุที่ประกอบด้วยจุดต่าง ๆ และเส้นเชื่อมต่อจุดเหล่านั้น สามารถจินตนาการได้อย่างง่ายดายว่าวัตถุจะมีลักษณะเป็นอย่างไรหากทำจากลวดไก่
รูปหลายเหลี่ยมเป็นรูปร่างที่เรียกว่าใบหน้าซึ่งเติมโครงร่างเพื่อสร้างคอมพิวเตอร์กราฟิกสามมิติที่แข็งแกร่ง เมื่อใช้ตัวอย่างของลูกบาศก์มุมจะทำจากจุดและเส้นของโครงลวดในขณะที่ด้านที่แท้จริงของลูกบาศก์จะเป็นรูปหลายเหลี่ยมหรือใบหน้า แบบฟอร์มนี้จะมีพื้นผิวซึ่งหมายความว่าภาพจะถูกนำไปใช้กับรูปหลายเหลี่ยมเพื่อให้มันมีลักษณะเกินสีเดียว พื้นผิวดังกล่าวอาจรวมถึงกราฟิกที่เรียบง่ายเช่นภาพประกอบของลายไม้ การทำแผนที่ชนซึ่งจะให้ความรู้สึกลึกกับรอยย่นในเมล็ด; และแผนที่สะท้อนซึ่งให้ความเงางามกับพื้นผิวเช่นแก้วและโลหะ
เมื่อวัตถุถูกสร้างแบบจำลองและพื้นผิวแล้วสามารถเพิ่มแสงเพื่อให้วัตถุเงาและไฮไลท์ ฉากนี้จะสร้างภาพกราฟิกคอมพิวเตอร์สามมิติ ในระหว่างการเรนเดอร์องค์ประกอบต่าง ๆ ในฉากจะถูกคอมโพสิตและรวบรวมเพื่อสร้างไฟล์รูปภาพที่สามารถใช้ในการแชร์และดูฉากคอมพิวเตอร์กราฟฟิคสามมิติ สตูดิโอมืออาชีพหลายแห่งมีกลุ่มคอมพิวเตอร์ที่ใช้สำหรับการเรนเดอร์เท่านั้นเนื่องจากกระบวนการนี้อาจใช้เวลานานและมักต้องใช้กำลังการประมวลผลจำนวนมาก
