Η μορφολογική επεξεργασία εικόνας είναι μια τεχνική για την τροποποίηση των pixel σε μια εικόνα. Στην περίπτωση μιας εικόνας σε κλίμακα του γκρι, τα εικονοστοιχεία αναγνωρίζονται από τις δυαδικές τιμές 0 και 1 και η διαδικασία διεξάγεται χρησιμοποιώντας είτε εξελιγμένους αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας είτε λιγότερο περίπλοκες μαθηματικά πράξεις. Αυτά περιλαμβάνουν διάβρωση και διαστολή καθώς και άνοιγμα και κλείσιμο. Ο σκοπός της μορφολογικής επεξεργασίας εικόνας είναι να αφαιρέσει ανεπιθύμητα αντικείμενα από μια εικόνα ή να βελτιώσει τη διαύγειά της. Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπως η επεξεργασία δακτυλικών αποτυπωμάτων, η προβολή εικόνων από διαστημικά τηλεσκόπια και η ανάλυση ιατρικών σαρώσεων.
Ένα αντικείμενο σε μια εικόνα αντιπροσωπεύεται από ένα συγκεκριμένο σύνολο εικονοστοιχείων, που ονομάζονται εικονοστοιχεία αντικειμένων. Τα εικονοστοιχεία φόντου αναπαρίστανται χωριστά και είναι λευκά. Η λειτουργία της διάβρωσης μετατρέπει τα εικονοστοιχεία που σχετίζονται με το όριο του αντικειμένου σε εικονοστοιχεία στο παρασκήνιο, ενώ με τη διαστολή, τα εικονοστοιχεία παρασκηνίου που οριοθετούνται αλλάζουν σε αυτά που σχετίζονται με το αντικείμενο. Τα αντικείμενα γίνονται μικρότερα κατά τη διαδικασία της διάβρωσης και μεγεθύνονται ή και συγχωνεύονται κατά τη διαστολή.
Οι δύο λειτουργίες μπορούν να συνδυαστούν στη μορφολογική επεξεργασία εικόνας, έτσι ώστε μια εικόνα να μπορεί να επεξεργαστεί εκτελώντας διάβρωση και στη συνέχεια διαστολή, η οποία έχει ως αποτέλεσμα το άνοιγμα. Τα νήματα και τα απομονωμένα εικονοστοιχεία μπορούν να αφαιρεθούν από το αντικείμενο με αυτόν τον τρόπο για να εξομαλυνθεί η εικόνα. Τα εικονοστοιχεία φόντου μπορούν να φιλτραριστούν χρησιμοποιώντας τη λειτουργία κλεισίματος, η οποία μπορεί να αφαιρέσει τρύπες και εικονοστοιχεία που είναι ήδη γνωστό ότι δεν βρίσκονται στη σωστή θέση. Μια άλλη τεχνική επεξεργασίας μορφολογικής εικόνας ονομάζεται σκελετοποίηση, κατά την οποία μπορούν να αφαιρεθούν επιπλέον εικονοστοιχεία για να σχηματιστούν μεμονωμένες γραμμές. Συχνά χρησιμοποιείται για την επεξεργασία δακτυλικών αποτυπωμάτων.
Οι εφαρμογές επεξεργασίας εικόνας χρησιμοποιούν μερικούς κανόνες για να αλλάξουν την οπτικοποίηση της εικόνας ή χρησιμοποιούν τη θεωρία συνόλων, μια μαθηματική έννοια που είναι συχνά πιο περίπλοκη από ό,τι απαιτείται. Κατά την αλλαγή ενός εικονοστοιχείου από αντικείμενο σε φόντο, το πρόγραμμα λαμβάνει υπόψη μόνο τα εικονοστοιχεία που σχετίζονται με το αντικείμενο. Επικεντρώνεται επίσης στις περιοχές των άκρων, επομένως τα γειτονικά εικονοστοιχεία φόντου αναλύονται πριν μπορέσουν να αλλάξουν τα μαύρα εικονοστοιχεία. Εάν πρόκειται να αλλάξει ένα εικονοστοιχείο αντικειμένου, τότε περισσότερα από ένα παρόμοια εικονοστοιχεία πρέπει να το περιβάλλουν, καθώς η αφαίρεση εικονοστοιχείων στο τέλος μιας γραμμής μπορεί να παραμορφώσει την εικόνα.
Ένα πρόγραμμα επεξεργασίας μορφολογικής εικόνας βασίζεται στην ιδέα της διατήρησης των αντικειμένων ολόκληρα. Εάν η αφαίρεση ενός εικονοστοιχείου θα διασπάσει ένα μεμονωμένο αντικείμενο, τότε το πρόγραμμα δεν θα το αφαιρέσει. Η τεχνολογία επεξεργασίας εικόνας αποτελείται από διάφορα προγράμματα λογισμικού που μπορούν να επιτρέψουν την αναπαραγωγή αλλαγών εικόνας, την επαναφορά των αλλαγών για επιστροφή στις προτιμώμενες διαμορφώσεις και την ανάλυση του τρόπου με τον οποίο συγκεκριμένες αλλαγές επηρεάζουν μέρη μιας εικόνας.