Fourierbildbehandling bryter vanligtvis ner en bild genom att representera varje komponent som om den vore en del av en frekvens. Punkter på bilden identifieras vanligtvis av deras kolumn- och radplacering, medan den matematiska bearbetningen vanligtvis utförs baserat på en grafisk frekvensvåg. Den fysiska placeringen av bilddelar är vanligtvis indata. För utdata används ofta bildbehandlingsalgoritmer som kallas Fourier Transforms av datorer för bildanalys, filtrering, komprimering och rekonstruktion. Dessa operationer i Fourier-bildbehandling utförs vanligtvis genom att använda en serie matematiska formler.
Vertikala, eller upp och ner, och horisontella positioner som går tvärs över, redovisas i allmänhet numeriskt. Bildbehandlingsalgoritmer kan användas för att omvandla vertikala kolumner och horisontella rader till motsvarande representationer av varje sektion av bilden. Vissa delar av en bild representeras vid låga frekvenser, medan andra motsvarar högfrekventa mönster; en annan bild av en mikroskopisk krets, till exempel, kan formuleras för att visa storleken, fasen eller andra aspekter av frekvenserna. Storleken i Fourier bildbehandling definierar i allmänhet hur mycket av en viss frekvens det finns, medan platsen för varje typ kan visas av fasen.
Huruvida en bild är klar eller suddig kan påverka den resulterande representationen efter Fourier-bildbehandling. Kanter i en bild påverkar ofta mönstren också, medan former som bokstäver ibland visar karaktäristiska mönster med bildfiltrering. En bild med många objekt av samma form och storlek kan bilda ett symmetriskt mönster, medan mindre symmetriska objekt tenderar att skapa en mindre definierad struktur i Fourier-bildbehandling.
Tekniker som är relaterade till denna typ av bildbehandlingsteknik inkluderar optisk diffraktion. Det är en vanlig Fourier-bildbehandlingsteknik och är ofta början på analys och bearbetning av bilder. Optisk diffraktion har ibland använts för att analysera strukturell information i till exempel biologiska prover. Processen involverar vanligtvis användningen av en laser och ett instrument som kallas en optisk diffraktometer i ett vetenskapligt laboratorium. Relaterade bildbehandlingsapplikationer kan innefatta visuell inspektion av fotografier från mikroskop, kristallanalys och tredimensionell rekonstruktion.
Optisk filtrering är en annan form av Fourier-bildbehandling, vanligtvis utförd på bilder med element som kan delas med raka linjer för att producera identiska komponenter. Störningar, så kallade brus, kan tas bort från bilder för att göra mikroskopbilder tydligare. Fourierbildbehandling tillämpas också ofta på rörliga bilder, med upp till 30 bilder per sekund; den tid det tar att slutföra sådan bearbetning beror vanligtvis på datorns hastighet.