Трёхмерная графика активно применяется для создания изображений на плоскости экрана или
листа печатной продукции в науке и промышленности, например, в системах автоматизации
проектных работ (САПР; для создания твердотельных элементов: зданий, деталей машин,
механизмов), архитектурной визуализации (сюда относится и так называемая «виртуальная
археология»), в современных системах медицинской визуализации.
Самое широкое применение — во многих современных компьютерных играх, а также как
элемент кинематографа, телевидения, печатной продукции.
Трёхмерная графика обычно имеет дело с виртуальным, воображаемым трёхмерным
пространством, которое отображается на плоской, двухмерной поверхности дисплея или листа
бумаги. В настоящее время известно несколько способов отображения трехмерной информации
в объемном виде, хотя большинство из них представляет объёмные характеристики весьма
условно, поскольку работают со стереоизображением. Из этой области можно отметить
стереоочки, виртуальные шлемы, 3D-дисплеи, способные демонстрировать трехмерное
изображение. Несколько производителей продемонстрировали готовые к серийному
производству трёхмерные дисплеи. Однако и 3D-дисплеи по-прежнему не позволяют создавать
полноценной физической, осязаемой копии математической модели, создаваемой методами
трехмерной графики. Развивающиеся с 1990-х годов технологии быстрого
прототипирования ликвидируют этот пробел. Следует заметить, что в технологиях быстрого
прототипирования используется представление математической модели объекта в виде
твердого тела (воксельная модель).