Trong đồ họa máy tính 3D, mô hình hóa 3D là quá trình phát triển biểu diễn toán học của bất kỳ bề mặt nào của vật thể (vô tri hoặc sống) theo ba chiều thông qua phần mềm chuyên dụng. Sản phẩm được gọi là mô hình 3D. Ai đó làm việc với các mô hình 3D có thể được gọi là một nghệ sĩ 3D. Nó có thể được hiển thị dưới dạng hình ảnh hai chiều thông qua quá trình gọi là kết xuất 3D hoặc được sử dụng trong máy tính mô phỏng các hiện tượng vật lý. Mô hình cũng có thể được tạo ra bằng cách sử dụng các thiết bị in 3D.Mô hình có thể được tạo tự động hoặc thủ công. Quá trình mô hình hóa thủ công chuẩn bị dữ liệu hình học cho đồ họa máy tính 3D tương tự như nghệ thuật tạo hình như điêu khắc.Phần mềm mô hình 3D là một lớp phần mềm đồ họa máy tính 3D được sử dụng để sản xuất mô hình 3D. Các chương trình riêng lẻ của lớp này được gọi là ứng dụng mô hình hóa hoặc mô hình hóa.