Obraz kolorowy to obraz wyświetlany w kolorze przez skomputeryzowane urządzenie na podłączonym lub oddzielnym ekranie wyświetlacza. Natomiast obrazy czarno-białe i obrazy w skali szarości to obrazy wyświetlane tylko w czerni i bieli lub w odcieniach szarości. Kolorowy obraz może istnieć w wielu różnych formatach plików, które określają sposób jego prezentacji i przechowywania. Aby kolorowe obrazy były prawidłowo wyświetlane, skomputeryzowane urządzenie musi posiadać lub być podłączone do urządzenia wyświetlającego, takiego jak monitor, które jest w stanie pokazać wymagane kolory. Zmiany w formacie pliku oraz w urządzeniu używanym do wyświetlania obrazu mogą powodować subtelne różnice w wyglądzie kolorów obrazu.
Pliki obrazów kolorowych zawierają informacje o kolorze każdego z pikseli obrazu. Sposób przechowywania informacji o kolorze dla każdego piksela można porównać ze współrzędnymi w trzech lub więcej wymiarach. Jedna z powszechnych metod wskazywania danego koloru polega na przykład na podaniu wartości „intensywności” czerwieni, zieleni i niebieskiego na kolorowym obrazie. Kombinację tych kolorów można wykorzystać do wygenerowania szerokiego spektrum różnych kolorów, więc określenie konkretnej kombinacji tych trzech jest często wystarczające do wskazania dokładnego koloru piksela. Innym powszechnym systemem kolorów opartym na współrzędnych jest „HSL” lub odcień-nasycenie-jasność, w którym do wygenerowania niezbędnych kolorów używane są różne wartości odcienia, nasycenia i jasności.
Jakość różnych formatów kolorowych obrazów może się znacznie różnić w zależności od rozmiaru, kompresji i wielu innych czynników. Do przechowywania informacji o kolorze każdego piksela potrzebna jest pewna ilość miejsca na dysku. Kolorowy obraz wysokiej jakości ma więc zwykle duży rozmiar pliku, ponieważ każdy piksel zawiera znaczną ilość informacji o kolorze. Małe obrazy o niskiej jakości są wystarczające do większości zastosowań, ale mogą zawierać niewielkie nieregularności i niedoskonałości, które sugerują mały rozmiar pliku i ograniczoną jakość obrazu.
Ludzie używają kolorowych obrazów w wielu różnych ustawieniach. Większość interfejsów użytkownika komputera jest wyświetlanych w kolorze i stale wymaga generowania kolorowych obrazów. Niemal niemożliwe jest przeglądanie Internetu bez napotkania gdzieś kolorowego obrazu, czy to w postaci reklam, czy rzeczywistej treści internetowej. Niektóre zadania i projekty badawcze obejmują opracowywanie, przetwarzanie i badanie wysokiej jakości kolorowych obrazów. Takie obrazy często mają bardzo duże rozmiary plików, ponieważ subtelne różnice w rozmieszczeniu i gęstości pikseli o różnych kolorach mogą być dość istotne.