計算機圖形學的主要研究內容是研究如何在計算機中表示圖形，以及計算機對圖形進行計算、處理和顯示的相關原理和算法。圖形通常由點、線、面、體等幾何元素和灰度、顏色、線型、線寬等非幾何屬性組成。
從處理技術的角度來看，圖形主要分為兩類，壹類是基於線信息的，如工程圖、等高線圖、曲面的線框等，另壹類是明暗圖，通常稱為真實感圖形。
計算機圖形學的主要目的之壹是使用計算機產生令人愉悅的逼真圖形。因此，需要建立用圖形描述的場景的幾何表示，然後用某種光照模型來計算假設光源、紋理、材質屬性下的光照效果。因此，計算機圖形學與另壹門學科——計算機輔助幾何設計密切相關。