Tvådimensionell, eller 2D, datorgrafik visas platt på skärmen och ses från endast en vinkel. Gamla arkadspel, som Pac-Man, erbjuder en korrekt representation av 2D-grafik. Pac-Mans karaktär och spökena som jagar honom framstår som platta former sett från endast en sida oavsett var han rör sig på skärmen. En nyare dator eller videospel har däremot karaktärer som verkar tredimensionella, eller 3D, och kan vända sig i cirklar så att tittaren kan se dem från alla vinklar. 3D-grafik skapar illusionen av att ha djup, trots att det tekniskt sett fortfarande är platta bilder på en skärm, medan en 2D-datorgrafik inte skapar denna illusion av djup och istället bara visar en platt form eller kontur.
För att skapa en 2D-datorgrafik kombinerar konstnären former, färger och linjer till en bild som är avsedd för visning på en datorskärm. Bilden ses frontalt från en vinkel. Detta kan vara bakifrån, bredvid, framför eller till och med ovanifrån karaktären, men karaktären verkar fortfarande platt. Vinkeln som karaktären är ritad i och skuggningen runt honom kan skapa en subtil illusion av att vara 3D, men han är fortfarande en enda platt bild.
Till skillnad från en 2D-bild är en 3D-bild uppbyggd kring en trådram. Detta är en nätliknande modell av linjer som skapar geometriska former, som sfärer, runt vilka textur och färg appliceras. Detta skapar en 3D-karaktär som kan röra sig och ses från flera vinklar. Det krävs mer datorkraft för att generera en 3D-bild än en 2D-bild.
Vanligtvis är en 2D-datorgrafik gjord av en standardbild medan en 3D-datorgrafik är gjord av en vektorbild. Vektorbilder skalas och storleksändras för att passa deras behållare, i det här fallet datorskärmen. 2D-datorgrafik ritas ut som illustrationer i en bok och förblir i samma storlek. Nyare teknik gör det möjligt för 2D-bilder att vara vektorer och skala upp och ner, men detta är i huvudsak samma sak som att rita en platt bild och sedan rita den i flera storlekar. 3D-bilden, däremot, måste också skala skuggningen och markeringen på objektet för att passa den nya storleken.
Med datorer och teknik som ständigt tänjer på gränserna för vad de kan producera, är de flesta bilder idag 3D och använder mindre 2D-datorgrafik när det behövs. En karaktärs rustning kan använda en 2D-datorgrafik som en logotyp målad på den, medan en flagga kan ha en 2D-datorgrafik som symbol. Att skapa 3D-objekt, i jämförelse med 2D-objekt, förlitar sig starkt på matematik för att beräkna hur varje del ska passa ihop och röra sig i sin miljö. En symbol på en byggnad behöver inte ändras, medan en person som springer behöver visa realistiska arm- och benrörelser samt rörelse i personens hår som rinner bakom dem.