Grafik komputer dua dimensi, atau 2D, tampak datar di layar dan dilihat hanya dari satu sudut. Game arcade lama, seperti Pac-Man, menawarkan representasi grafis 2D yang akurat. Karakter Pac-Man dan hantu yang mengejarnya muncul sebagai bentuk datar yang dilihat hanya dari satu sisi terlepas dari mana dia bergerak di layar. Sebaliknya, komputer atau permainan video yang lebih baru menampilkan karakter yang tampak tiga dimensi, atau 3D, dan dapat berputar sehingga pemirsa dapat melihatnya dari semua sudut. Grafik 3D menciptakan ilusi kedalaman, meskipun faktanya secara teknis gambar tersebut masih datar di layar, sedangkan grafik komputer 2D tidak menciptakan ilusi kedalaman ini dan, sebaliknya, hanya menunjukkan bentuk atau garis datar.
Grafik komputer dua dimensi biasanya tidak memerlukan kartu grafis kelas atas.
Untuk membuat grafik komputer 2D, seniman menggabungkan bentuk, warna, dan garis menjadi gambar yang dimaksudkan untuk dilihat di layar komputer. Gambar terlihat langsung dari satu sudut. Ini bisa dari belakang, samping, depan, atau bahkan dari atas karakter, tetapi karakter tetap terlihat datar. Sudut gambar karakter dan bayangan di sekelilingnya dapat menciptakan ilusi halus menjadi 3D, tetapi ia masih berupa gambar datar tunggal.
Berbeda dengan gambar 2D, gambar 3D dibangun di sekitar wireframe. Ini adalah caral garis seperti jala yang menciptakan bentuk geometris, seperti bola, di mana tekstur dan warna diterapkan. Ini menciptakan karakter 3D yang dapat bergerak dan dilihat dari berbagai sudut. Dibutuhkan lebih banyak daya komputer untuk menghasilkan gambar 3D daripada gambar 2D.
Biasanya, grafik komputer 2D dibuat dari gambar standar sedangkan grafik komputer 3D dibuat dari gambar vektor. Gambar vektor diskalakan dan diubah ukurannya agar sesuai dengan wadahnya, dalam hal ini layar komputer. Grafik komputer 2D digambar seperti ilustrasi dalam buku dan tetap berukuran sama. Teknologi yang lebih baru memungkinkan gambar 2D menjadi vektor dan skala ke atas dan ke bawah, tetapi ini pada dasarnya sama dengan menggambar gambar datar dan kemudian menggambarnya dalam berbagai ukuran. Gambar 3D, sebaliknya, juga harus menskalakan bayangan dan sorotan pada objek agar sesuai dengan ukuran baru.
Dengan komputer dan teknologi yang terus-menerus mendorong batas dari apa yang dapat mereka hasilkan, sebagian besar gambar saat ini adalah 3D dan menggunakan grafik komputer 2D yang lebih kecil bila diperlukan. Armor karakter mungkin menggunakan grafik komputer 2D sebagai logo yang dilukis di atasnya, sementara bendera mungkin memiliki grafik komputer 2D sebagai simbolnya. Membuat objek 3D, dibandingkan dengan objek 2D, sangat bergantung pada matematika untuk menghitung bagaimana setiap bagian harus cocok dan bergerak dalam lingkungannya. Simbol pada sebuah bangunan tidak harus berubah, sementara orang yang berlari perlu menunjukkan gerakan tangan dan kaki yang realistis serta gerakan pada rambut orang yang mengalir di belakangnya.