Ada sejumlah besar jenis grafis komputer tiga dimensi (3D) tertentu yang digunakan dalam jumlah aplikasi yang sama besarnya. Jenis grafis 3D yang paling dasar digunakan untuk membuat adegan atau gambar tunggal, terkadang untuk iklan atau media lain dan terkadang hanya untuk tujuan artistik. Grafik 3D terstruktur lebih ketat sering digunakan dalam visualisasi matematika dan ilmiah di mana grafik adalah hasil dari persamaan atau data yang dikompilasi sebagai lawan dari objek yang dicaralkan oleh desainer. Perangkat lunak 3D canggih dapat digunakan untuk membuat animasi untuk film, televisi, atau media lainnya. Jenis grafik 3D lainnya termasuk grafik permainan yang sering kali merupakan grafik simulasi terbatas poligon yang dihasilkan dari algoritme kompleks yang dirancang untuk meniru fisika dunia nyata atau grafik medis dan teknik dengan volume yang digunakan untuk menjelajahi interior objek tiga dimensi secara virtual. seperti tubuh manusia.
Grafik 3D dapat digunakan untuk meningkatkan permainan.
Menggunakan grafik 3D untuk membuat adegan diam dilakukan di banyak bidang karena berbagai alasan. Selain motif artistik, beberapa desain interior atau perangkat lunak arsitektur membuat adegan diam untuk tujuan visualisasi realistis. Perusahaan pemasaran sering menggunakan desain 3D dalam kampanye, karena objek yang ditampilkan bersifat dinamis dan dapat digunakan kembali secara konsisten dalam perangkat lunak 3D tanpa perlu pemotretan berulang. Desainer web juga terkadang membuat unsur dalam 3D untuk tampilan yang lebih dramatis atau realistis.
Grafik tiga dimensi dapat digunakan untuk membuat peta topografi.
Ada beberapa kegunaan untuk grafik 3D yang tidak membuat objek atau pemandangan yang dapat dikenali. Dalam aplikasi visualisasi matematika dan ilmiah, grafik yang ditampilkan seringkali dalam bentuk 3D karena kebutuhan, karena kumpulan data bersifat multidimensi dan tidak dapat dengan mudah dianalisis dalam grafik dua dimensi (2D). Data meteorologi dan topografi juga dapat masuk dalam kategori ini, meskipun tidak jarang untuk memetakan beberapa informasi ini ke gambar simulasi Bumi atau untuk membuat medan yang diekstrusi dari data untuk membuat gambar yang realistis.
Salah satu penggunaan profesional terbesar untuk grafis 3D adalah animasi. Animasi tiga dimensi dapat digunakan untuk film, televisi, media web dan pelatihan pendidikan. Beberapa animasi 3D berkualitas tinggi memerlukan perangkat keras dan waktu yang intens sehingga ada perusahaan yang dikenal sebagai render farm yang tidak melakukan apa pun selain membuat gambar 3D untuk animator dari perusahaan lain sehingga nantinya dapat digabungkan menjadi animasi berfitur lengkap.
Video game menggunakan grafik 3D dengan cara yang terlihat mirip dengan animasi 3D tetapi sebenarnya sangat berbeda. Game yang menggunakan grafik dalam 3D umumnya harus menggunakan caral yang menggunakan memori sesedikit mungkin dan yang merender ke layar secepat mungkin untuk mencapai framerate yang mulus, yang secara langsung berlawanan dengan cara kebanyakan animasi media 3D dibuat. Namun, beberapa gim menggunakan animasi 3D berkualitas tinggi yang telah dirender sebelumnya dan dimainkan sebagai klip video. Video game dan grafik realitas virtual 3D dapat tumpang tindih, sebagian besar karena lingkungan virtual 3D dalam beberapa kasus dapat dianggap sama dengan video game tetapi tanpa logika permainan deskriptif yang diterapkan pada tindakan pemirsa.
Salah satu kegunaan terbesar untuk grafik 3D adalah dalam pencitraan medis. Grafik digunakan untuk menerapkan rendering volume, di mana teknik seperti magnetic resonance imaging (MRI) digunakan untuk mengambil gambar 2D yang sangat tipis dari tubuh di sepanjang sumbu tertentu. Semua gambar 2D ini kemudian digabungkan, menciptakan caral 3D dari tubuh manusia nyata yang dapat dimanipulasi dan dieksplorasi sepenuhnya di dalam komputer.
Mungkin saja video game tumpang tindih dengan realitas virtual 3D.