Există un număr mare de tipuri specifice de grafică pe computer tridimensională (3D) care sunt utilizate într-un număr la fel de mare de aplicații. Cel mai elementar tip de grafică 3D este folosit pentru a reda scene sau imagini individuale, uneori pentru publicitate sau alte medii și uneori exclusiv în scopuri artistice. Grafica 3D mai riguros structurată este adesea folosită în vizualizările matematice și științifice în care grafica este rezultatul ecuațiilor sau al datelor compilate, spre deosebire de obiectele modelate de designeri. Software-ul avansat 3D poate fi folosit pentru a crea animații pentru filme, televiziune sau alte medii. Alte tipuri de grafică 3D includ grafica de joc care deseori este grafică de simulare limitată de poligoane care rezultă din algoritmi complecși proiectați să emuleze fizica reală sau grafica medicală și de inginerie redată în volum, care sunt utilizate pentru a explora virtual interiorul unui obiect tridimensional. precum corpul uman.
Utilizarea graficii 3D pentru a reda o scenă statică se face în multe domenii din diverse motive. În afară de motivele artistice, unele software de design interior sau de arhitectură redă scene statice în scopul vizualizărilor realiste. Companiile de marketing folosesc adesea modele 3D în campanii, deoarece obiectele care sunt redate sunt dinamice și pot fi refolosite în mod constant în cadrul software-ului 3D, fără a fi nevoie de ședințe foto repetate. De asemenea, designerii web redă uneori elemente în 3D pentru un aspect mai dramatic sau mai realist.
Există mai multe utilizări pentru grafica 3D care nu creează obiecte sau scene care să fie recunoscute. În aplicațiile de vizualizare matematică și științifică, graficele care sunt redate sunt adesea în 3D din necesitate, deoarece seturile de date sunt multidimensionale și nu pot fi analizate cu ușurință într-un grafic bidimensional (2D). Datele meteorologice și topografice pot intra și ele în această categorie, deși nu este neobișnuit să cartografiezi unele dintre aceste informații pe imagini simulate ale Pământului sau să redăm terenul extrudat din date pentru a crea o imagine realistă.
Una dintre cele mai mari utilizări profesionale pentru grafica 3D este animația. Animațiile tridimensionale pot fi folosite pentru filme, televiziune, media web și instruire educațională. Unele animații 3D de înaltă calitate necesită hardware și timp atât de intens, încât există companii cunoscute sub numele de ferme de randare care nu fac altceva decât să redea imagini 3D pentru animatori de la alte companii, astfel încât acestea să poată fi ulterior îmbinate într-o animație cu caracteristici complete.
Jocurile video folosesc grafica 3D într-un mod care pare similar cu animația 3D, dar de fapt este foarte diferit. Jocurile care folosesc grafică în 3D, în general, trebuie să utilizeze modele care ocupă cât mai puțină memorie posibil și care se redau pe un ecran cât mai repede posibil pentru a obține un framerate uniform, care este direct opusul modului în care sunt create majoritatea animațiilor media 3D. Cu toate acestea, unele jocuri folosesc animații 3D de înaltă calitate, care sunt pre-redate și redate ca clipuri video. Jocurile video și grafica 3D de realitate virtuală se pot suprapune, mai ales pentru că un mediu virtual 3D în unele cazuri poate fi considerat la fel ca un joc video, dar fără nicio logică descriptivă a jocului aplicată acțiunilor spectatorului.
Una dintre cele mai mari utilizări pentru grafica 3D este în imagistica medicală. Grafica este folosită pentru a implementa randarea volumului, în care tehnici precum imagistica prin rezonanță magnetică (IRM) sunt folosite pentru a realiza imagini 2D foarte subțiri ale corpului de-a lungul unei axe date. Toate aceste imagini 2D sunt apoi combinate, creând un model 3D al unui corp uman real care poate fi manipulat și explorat complet într-un computer.