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计算机动画是计算机图形学的综合应用和发展方向之一，它既要利用计算机的图形显示、生成和建模技术，还涉及图像处理技术，并要求用户具有相应的艺术品位。计算机动画可以非常简单，但更多的是十分复杂的三维动画。动画是刻画运动的艺术，它是通过在连续多个的胶片上拍摄一系列单个画面，从而产生运动视觉的艺术。通过将胶片以一定速度放映来体现运动的视觉。因此，运动是动画的要素。采用逐帧画面技术可以产生动画片和科幻片，其中帧画面均由图形系统绘制而成，并且复制成胶片。当每帧画面上只有某种形体位置的轻微改变，且画面高速交替显示时，就得到了一个动画电影序列。
在计算机动画中的运动包括景物位置、方向、大小和形状的变化，虚拟摄像机的运动，景物表面纹理及色彩的变化。计算机图形系统可以产生高质量的图形和非常逼真的图像，其层次和色彩都很丰富。计算机动画生成的是一个虚拟的世界，利用分析几何原理产生各种仿自然的图形（虚拟图形），虚拟景物可以是商标、汽车、建筑物、人体、分子、桥梁、云彩、山脉、恐龙或昆虫等；虚拟景物并不需要真的去建造，虚拟物体和虚拟摄像机的运动也无须受到什么限制，动画师可以随心所欲地创造出自己想象中的虚幻世界。
用计算机构造人体模型，有着非常广阔的应用前景。人-机工程中需要考察人、机器同周围环境的关系。工业设计中要使用的生活造型要适应于人的生理、心理特征；服装设计中要将人体作为效果分析的对象；医学环境下模仿人体内部的生理结构，医生可以在虚拟的人体世界里到处游走；舞蹈工作者需要方便地编写舞谱和形象地表达舞蹈动作细节的工具等。针对应用场合的不同，人体模型的构造方法也不同。最简单的是杆系模型，应用最多的是多面体模型，最复杂的是曲面模型。模型的活动关节数也取决于应用的需要。例如，为了设计战斗机驾驶舱，需要计算飞行员的视觉角度，用人体模型检查身体各部分的允许活动范围，考察各种手把、开关是否能操纵自如等，这时使用的人体模型应该详细到包含手掌和手指。
计算机图形学为创作艺术和商品艺术等领域开创了广阔的应用前景。比如通过使用一定的颜色、按照一系列数学函数绘制的图形可以产生各种抽象的任意的图景，这些图形变化无穷，使人眼花缭乱。采用笔式绘图仪可以绘制出另一类艺术设计图，如人物头像，各种造型、图形画法细腻逼真。借助于计算机图形艺术，艺术家们可以使用各种计算机方法包括专用硬件、艺术家画笔程序和其他绘图软件包（如Pixel Paint和Super Paint）以及各种专用软件（如Photoshop、Corel Draw、3DS）来进行艺术创新设计。计算机艺术也广泛地应用于商业事务、电视广告和商标装潢的制作甚至电视电影，比如房屋格局装饰的设计制作、产品广告的设计制作，以及在电影界获得“奥斯卡奖”影片中某些镜头的制作。此外，图形程序也已在印刷和文字处理方面得到了大量的开发和研究，如传统的油画、中国国画和书法等，将图形操作与文本编辑融合在一起的“作家工作台”，大大提高了图形系统的功能。目前，国内外正在研制人体模拟系统，这将使历史上的著名影视明星重新登上荧屏成为可能。
计算机动画的制作主要包含以下步骤：①创意，根据设计的需求，由导演设计好动画制作的脚本（即故事情节的拆分）；②预处理，扫描外部图形，输入外部资料；③场景造型（对象的定义）；④设定材质和光源；⑤设置动画（关键帧描述）；⑥运动图像的绘制（插值帧的生成）；⑦动画播放；⑧后处理；⑨动画的录制；⑩配音（包括台词和背景音乐）。
有些动画制作的顺序与上述步骤可能不同，但这种制作动画的方法也适用于其他动画应用。