Grafická karta zajišťuje tvorbu obrazu, který potom vidíme na monitoru. Spolu s monitorem tvoří dohromady zobrazovací soustavu počítače. Bez grafické karty a monitoru bychom nemohli kontrolovat a řídit činnost počítače, zadávat údaje, přijímat výsledky apod. Proto je grafická karta nutnou součástí každého počítače.

    Grafická karta má tvar běžné přídavné karty. Na desce je umístěn grafický procesor, paměťové čipy a další potřebné obvody. V současné době se pro grafické karty používají dva typy sběrnic. Jednak je to sběrnice PCI, která je díky svým vlastnostem určena pouze pro starší grafické karty. Většina moderních grafických karet se zasunuje do slotu AGP, který byl speciálně navržen pro grafické karty. V porovnání s PCI získáme vyšší výkon a menší zatížení počítače.
    Na zadní straně grafického adaptéru najdeme konektor pro připojení monitoru. Některé typy karet obsahují ještě další konektory. Je-li např. karta vybavena výstupním TV konektorem, získáme možnost připojit počítač k televiznímu přijímači. Tato varianta je výhodná například při sledování filmů nebo při přehrávání DVD v počítačové mechanice.
    Některé počítače mají grafickou kartu integrovánu na základní desce. To znamená, že v počítači nenajdeme samotnou (vyjímatelnou) grafickou kartu. Takovou desku poznáme podle toho, že konektor pro připojení monitoru se nachází přímo na desce nebo je k ní připojen pomocí plochého kabelu. Nevýhodou integrované grafické karty je to, že ji nelze vyměnit v případě poruchy ani v případě, že potřebujeme kartu výkonnější. U kvalitních desek lze však takovou kartu vyřadit z provozu. 


    Nejdůležitějším prvkem grafické karty je procesor, který do značné míry ovlivňuje její výkon. Tento procesor je schopen realizovat často používané grafické operace. Taková videokarta bývá nazývána také jako akcelerátor a umožňuje podat podstatně vyšší výkon, protože není nutné, aby každý pixel, který se má zobrazit na obrazovce, byl vypočítán procesorem počítače. Procesor počítače pouze vydá příkaz kartě co má vykreslit (linku, kružnici, obdélník) a vlastní výpočet jednotlivých zobrazovaných pixelů (bodů) provede k tomuto účelu specializovaný procesor videokarty. Kromě těchto jednoduchých operací je možné, aby procesor videokarty prováděl i složitější operace používané při práci s 3D grafikou (např. zakrývání neviditelných hran, stínování apod.), nebo operace spojené s přehráváním videosekvencí. Videokarty tohoto typu se nazývají 3D akcelerátory a multimediální akcelerátory.
    Procesor videokarty je propojen pomocí sběrnice s videopamětí. Do této paměti grafický procesor zapisuje vytvářený obraz, načítá z ní textury apod. Paměť může mít různou velikost. Na druhu a velikosti paměti pak závisí rychlost a rozlišení obrazu.
    Vypočtený digitální obraz je z paměti poslán na vstup DAC (Digital Analog Convertor) převodníku, který z něj vytvoří analogový obraz. Ten je nutný pro běžné monitory řízené hodnotou signálů tří základních barev (Red - červená, Green - zelená, Blue - modrá).

grafická karta pro sběrnici AGP

 

    3D grafika

    Než se na monitoru zobrazí nějaká 3D grafika, počítač musí vykonat spoustu práce. Tu lze rozdělit do dvou částí. Aplikační část se zabývá výpočtem čistě fyzického rázu. Počítá se, zda do sebe dané objekty narazí či nikoliv, je-li objekt mimo pohled kamery (pak nemá smysl ho počítat) a vzdálenost objektu (je-li daleko, postačí pro jeho zobrazení nižší kvalita). Tyto činnosti vykonává procesor, výsledná data pak posílá grafické kartě.
    Ta nejdříve objekt transformuje do snímku. Následuje nasvícení scény, které vytváří dojem realističnosti. Objekt je poté rozložen na jednotlivé trojúhelníky. V této fázi se provádí výpočet všech dat potřebných pro renderování. Tento pojem znamená výpočet barvy každého bodu obrazovky. V úvahu se musí brát barva, popř. průsvitnost objektu, barva  a směr světla dopadajícího na objekt a také to, z jakých textur je objekt složen.

    Proces zobrazování grafiky je složitou činností, která je náročná na výpočetní výkon. Tuto činnost může vykonávat grafický procesor a to díky integraci technologie T&L. Tato zkratka v překladu znamená transformace a osvětlení. Je to soubor instrukcí, pomocí nichž grafická karta vykonává výše zmíněné činnosti. Tím se značně snižují nároky na procesor počítače.
    Další, téměř životně důležitá funkce pro prostorové zobrazování grafiky je Z-buffering. Software pro 3D takto může relativně jednoduchým způsobem zjistit je-li objekt vidět, nebo je-li zakryt bližším objektem. V Z-bufferu je uložena ke každému bodu obrazu informace o hloubce. Leží-li nově vykreslovaný bod v zobrazení hlouběji, než bod již vypočtený, nemusí se zobrazovat, protože je překryt už existujícím bodem. Nevýhoda této metody je v tom, že má zvýšený nárok na paměť. Ke grafické paměti potřebné pro zobrazení teď přibude ještě paměť pro ukládání informace o hloubce.
    Další metoda - Depth Cueing - dává buď pocit hloubky, nebo mlhy. Daleko umístěné objekty se prostě zobrazí černější, modřejší, nebo šedší, čímž se navodí efekt zvláštní atmosféry, nebo mlhy.

    Podobných funkcí grafické karty existuje velké množství. Pokud některá karta danou funkci nepodporuje, neznamená to, že ji nemůže použít. Potřebná funkce může být provedena i softwarově např. pomocí rozhraní DirectX, ovšem za cenu vyšších nároků na procesor počítače.