תמונות דיגיטליות הן תמונות בזק (snap shots) אלקטרוניות של סצנה, של מסמכים סרוקים, טקסט מודפס, אמנות או כתב יד. התמונה הדיגיטלית נדגמת וממופית כטבלה של נקודות או אלמנטים הנקראים פיקסל. הפיקסלים שומרים לפיכך, את האינפורמציה של התמונה. כל פיקסל מקבל ערך גוון (שחור, לבן, אפור או צבע), המפורש והמוצג כקוד בינארי (0 ו-1). הספרות הבינאריות נקראות ביטים. הביטים של כל פיקסל שמורים ברצף ע"י המחשב, ובד"כ אף מתורגמים לתצוגה מתמטית (מה שנקרא דחיסה). הביטים אז מתורגמים ע"י המחשב לגרסה אנלוגית, על מנת להיות מוצגים על המסך כתמונה או למטרת הדפסה.

בדוגמא זו - תמונה בשחור לבן, כל פיקסל מקבל ערך גוון, כאן למשל 0 -שחור 1 - לבן.

בדוגמא זו ניתן לראות, כי אם מתקרבים יותר ויותר לתמונה ע"י ZOOM ניתן לראות את הפיקסלים עצמם, המרכיבים את התמונה בבירור:

נהוג להבחין בין סוגים שונים של קבצי תמונה עפ"י צורת הייצוג הדיגיטלי. ישנן טכניקות שונות ואופני ייצוג שונים של נתוני התמונה, המתבטאים בתבנית הקובץ (בין התבניות השונות ניתן להבחין לפי סיומת הקובץ). הבחנה נוספת נוגעת לאופי התמונה, לאופן בו נוצרה. ישנה הבחנה בין תמונות מצויירות (איורים) לבין תמונות מצולמות (תצלומים). היתרון בתמונה דיגיטלית, הוא היכולת להציג את התמונה על מדיות שונות, וביניהם מחשב ה-PC הנפוץ, אשר מהווה לאחרונה כלי תקשורת בין בני האדם בכל העולם. יכולת זו הייתה קצת לפני כן, אך בצורה מסורבלת וארוכה, הדורשת ידע ותכנות.

התהליך הראשוני של יצירת התצלום היה כמובן הצילום במצלמה, לאחר מכן פיתוח הסרט, לאחר מכן סריקה של התמונה באמצעות חבילות תוכנה שונות אשר אפשרו שליטה על אופן האחסון של התמונה לקובץ ועל ביצוע פעולות עיבוד אלמנטריות אחרות. תהליך זה מתקצר אם משתמשים במצלמה דיגיטלית: אין צורך לפתח את התמונה או לסרוק אותה, משום שבזיכרון של המצלמה עצמה, התמונה כבר מיוצגת כקובץ בינארי. מה שנשאר, הוא לחבר את המצלמה למחשב בכבל ולהעביר את קובץ התמונה!