Người ta có thể hiểu một hình ảnh đã được kết xuất thông qua một số đặc điểm có thể nhìn thấy được của nó. Động cơ thúc đẩy việc nghiên cứu và phát triển kết xuất đồ họa là nhằm vào việc tìm kiếm các phương pháp để mô phỏng các đặc điểm này một cách hiệu quả. Một số trong những phương pháp đó liên quan trực tiếp đến các thuật toán và các kỹ thuật cụ thể, trong khi những phương pháp khác được sản sinh đồng thời trong quá trình tìm kiếm:

• kỹ thuật tô bóng (shading) — dưới sự bố trí ánh sáng nhất định, màu sắc và cường độ ánh sáng trên bề mặt thay đổi như thế nào
• kỹ thuật tạo chất liệu (texture-mapping ) — một phương pháp cho thêm chi tiết vào các bề mặt của vật thể
• kỹ thuật tạo bề mặt sần (bump-mapping) — một phương pháp tái tạo hiệu ứng nhấp nhô, lổn nhổn của các bề mặt trên phạm vi thu nhỏ
• kỹ thuật tạo hiệu ứng xa mờ/ảnh hưởng trên các vật chất (fogging/participating medium ) — ánh sáng bị tối đi như thế nào khi chúng xuyên qua khí quyển không trong sạch hoặc xuyên qua không khí
• kỹ thuật tạo hiệu ứng bóng tối (shadows ) — ảnh hưởng của ánh sáng khi chúng bị che lấp bởi vật thể (ngả bóng chẳng hạn)
• kỹ thuật tạo hiệu ứng bóng tối mềm (soft shadows) — sự biến thiên của bóng tối gây ra do nguồn ánh sáng chỉ bị che khuất một phần
• kỹ thuật tạo hiệu ứng phản quang (reflection) — hiệu ứng phản quang như gương hoặc bởi những bề mặt bóng loáng
• kỹ thuật tạo hiệu ứng trong suốt (transparency) — hiệu ứng truyền ánh sáng xuyên qua các vật thể đặc
• kỹ thuật tạo hiệu ứng trong mờ (translucency) — sự phân tán cao độ của ánh sáng khi được truyền xuyên qua các vật thể đặc
• kỹ thuật tạo hiệu ứng khúc xạ (refraction) — sự đổi hướng của ánh sáng khi truyền qua những vật thể trong suốt
• kỹ thuật tạo hiệu ứng chiếu sáng gián tiếp (indirect illumination) — các bề mặt hừng sáng khi ánh sáng phản quang từ các bề mặt khác mà không phải do nguồn sáng trực tiếp chiếu vào
• tính tụ quang (một hình thức của tính phản quang) — sự phản quang của ánh sáng từ một vật thể bóng loáng, hay sự hội tụ của ánh sáng khi xuyên qua một vật trong suốt, tạo nên các điểm chói sáng trên các vật thể khác
• kỹ thuật tạo hiệu ứng chiều sâu của tầm nhìn (depth of field) — các vật thể mờ đi hoặc không rõ khi chúng nằm quá xa, hoặc nằm sau một vật đang ở trong tầm mắt
• kỹ thuật tạo hiệu ứng nhòe hình của vật chuyển động (motion blur) — vật thể bị nhòe đi trong khi đang chuyển động với tốc độ cao, hoặc do chuyển động của máy quay phim
• kỹ thuật tạo hình thái như thật của ảnh chụp (photorealistic morphing) — tạo hiệu ứng như ảnh chụp của kết xuất 3D làm cho hình ảnh giống như thật
• kỹ thuật kết xuất không giống ảnh chụp (non-photorealistic rendering) — kết xuất các phong cảnh theo phong cách họa sĩ, với dụng ý làm cho nó giống cách bức tranh (sơn dầu) hay những hình vẽ