Dvostruka grafička kartica može biti korisna za poboljšanje performansi u igranju igara ili drugim intenzivnim video aplikacijama. Obično uključuje dvije kartice sa sličnim skupovima čipova koji su međusobno povezani i mogu raditi zajedno. Svaki proizvođač čipa ima svoj vlastiti standard za ovu postavu, tako da obično postoji ograničenje u pogledu toga koje se kartice mogu koristiti u dvostrukim postavkama. Kartice obično moraju koristiti čipsetove grafičke procesorske jedinice (GPU) istog proizvođača i također moraju biti navedene kao kompatibilne. Neke igre i druge aplikacije ne rade dobro pomoću sustava s dvostrukom grafičkom karticom, pa će možda biti potrebno omogućiti samo jednu karticu odjednom.
Računalne grafičke kartice mogu rukovati brojnim video instrukcijama i izračunima tako da središnja procesorska jedinica (CPU) ne mora. Mnoge matične ploče dolaze opremljene ugrađenim grafičkim čipom, iako ove integrirane jedinice obično ne rade tako dobro kao diskretne video grafičke kartice. Brojni drugi čimbenici mogu utjecati na performanse grafičke kartice, uključujući brzinu procesora, kao i veličinu i propusnost memorije.
Postoji samo nekoliko proizvođača GPU-a, od kojih svaki ima svoje vlasničke čipsete. Svaki proizvođač GPU-a također ima svoj vlastiti sustav dvostruke grafičke kartice koji ide uz ove jedinstvene GPU čipsetove. Proizvođači GPU-a mogu prodavati kartice izravno potrošačima ili samo nuditi svoje procesore trećim stranama. Tvrtke treće strane tada mogu kreirati grafičke kartice koje su više ili manje zamjenjive na razini GPU-a, uključujući mogućnost korištenja istih drajvera. Dvije grafičke kartice mogu imati različite nazive robnih marki i i dalje koristiti istu tehnologiju GPU-a i dvostruke grafičke kartice.
Sustavi s dvostrukom grafičkom karticom mogu iskoristiti prednost paralelne obrade za stvaranje jednog video izlaza s dva GPU-a. Povećana procesorska snaga koju nudi može rezultirati boljom kvalitetom grafike i većim brojem sličica u sekundi. Grafika koja je vizualno atraktivna i ima glatkiju brzinu kadrova često je poželjna u igrama i sličnim aplikacijama. U igranju često postoje konkurentske prednosti koje se mogu povezati s glatkijim, višim razlučivostima.
U nekim slučajevima, dva GPU-a mogu biti sadržana na jednoj ploči, stvarajući dvostruku grafičku karticu koja zauzima samo jedan utor za proširenje. Češća konfiguracija može uključivati dvije diskretne kartice koje su povezane žicom. Druge manje uobičajene postavke mogu uključivati tri ili četiri povezane grafičke kartice, iako te konfiguracije obično nude samo poboljšanu grafiku i brzinu kadrova pri znatno visokim video razlučivostima.