创建三维计算机图形的过程可以顺序分为三个基本阶段：
建模
场景布局和动画
三維渲染
建模
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建模阶段可以描述为「确定后面场景所要使用的对象的形状」的过程。有很多建模技术，他们包括（但不仅仅是）:
构造实体几何
NURBS建模
多边形建模
细分曲面
隐函数曲面
建模过程可能也包括编辑物体表面或材料性质（例如，颜色，荧光度，漫射和镜面反射分量—经常被叫做粗糙度和光洁度，反射特性，透明度或不透明度，或者折射指数），增加纹理，凹凸映射和其它特征。
建模可能也包括各种和准备动画的三维模型相关的各种活动，有时在复杂的任务建模中，这将自己成为一个阶段，称为索具（rigging）。对象可能用一个''骨架''撑起来，一个物体的中央框架，它可以影响一个对象的形状或运动。这个对动画构造过程很有帮助，骨架可以自动决定模型相关部分。参看正运动动画和逆运动动画。在索具阶段，模型也可以给定特定的控制，使得运动的控制更为简便和直观，例如用于声音嘴唇同步的面部表情控制和嘴形（音素）。建模可以用以此为目的设计的程序（例如Lightwave建模软件，Rhinoceros 3D，Moray），应用的模块（Shaper，3D Studio Max的Lofter）或者某些场景描述语言（例如POV-Ray）。在有些情况，这些阶段之间没有严格的区别，在这些情况下，建模只是场景创建过程的一部分（例如Caligari trueSpace就属于这种情况）。
三角剖分和网格
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把物体的表示（例如球面的中点坐标和它的表面上的一个点所表示的球面），转换到一个（球面的）多边形表示的过程，称为剖分（tesselation）。该步骤用于基于多边形的绘制，其中对象从象球面，圆锥面等等这样的抽象的表示（“体素”），分解成为所谓“网格”，它是互相连接的三角形的网络。
三角网格（而不是正方形等形状）比较流行，因为它们易于采用扫描线绘制进行绘制。
多边形表示不是所有绘制技术都必须的，而在这些情况下，从抽象表示到绘制出的场景的转换不包括剖分步骤。
场景布局设置
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在渲染成图象之前，模型必须放置在一个场景中。这定义了模型的位置和大小。
场景设置涉及安排一个场景内的虚拟物体，灯光，摄像机和其他实体，它将被用于制作一幅静态画面或一段动画。
照明是场景布置中一个重要的方面。就象在实际场景布置的时候一样，光照是最终作品的审美和视觉质量的关键因素之一。因而，它是一项很难掌握的艺术。光照因素可以对一个场景的氛围和情绪反映作出重大贡献，这是为摄影师和舞台照明师所熟悉的事实。
设置动画
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主条目：计算机动画
动画是指对模型随时间的变化描述。常见的方法有设置关键帧，动作捕捉、骨骼动画和逆运动学（ik）等 这些技术经常结合使用。
渲染
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