Fourierova obrada slike obično rastavlja sliku predstavljajući svaku komponentu kao da je dio frekvencije. Točke na slici općenito se identificiraju po položaju stupaca i redaka, dok se matematička obrada obično izvodi na temelju grafičkog frekvencijskog vala. Fizičke lokacije dijelova slike obično su ulaz. Za izlaz, računala često koriste algoritme za obradu slike zvane Fourierove transformacije za analizu slike, filtriranje, kompresiju i rekonstrukciju. Ove operacije u Fourierovoj obradi slike obično se izvode korištenjem niza matematičkih formula.
Vertikalni, ili gore i dolje, i horizontalni položaji koji idu poprijeko, općenito se računaju numerički. Algoritmi za obradu slike mogu se koristiti za transformaciju okomitih stupaca i horizontalnih redaka u ekvivalentne prikaze svakog dijela slike. Neki dijelovi slike predstavljeni su na niskim frekvencijama, dok drugi odgovaraju visokofrekventnim obrascima; drugačija slika mikroskopskog kruga, na primjer, može se formulirati kako bi se prikazala veličina, faza ili drugi aspekt frekvencija. Magnituda u Fourierovoj obradi slike općenito definira koliki je dio određene frekvencije, dok se mjesto svake vrste može prikazati fazom.
Je li slika jasna ili mutna može utjecati na rezultirajući prikaz nakon Fourierove obrade slike. Rubovi na slici često također utječu na uzorke, dok oblici poput slova ponekad prikazuju karakteristične uzorke s filtriranjem slike. Slika s mnogo objekata istog oblika i veličine može formirati simetričan uzorak, dok manje simetrični objekti teže stvaranju manje definirane strukture u Fourierovoj obradi slike.
Tehnike koje se odnose na ovu vrstu tehnologije obrade slike uključuju optičku difrakciju. To je uobičajena tehnika Fourierove obrade slike i često je početak analize i obrade slika. Optička difrakcija se ponekad koristila za analizu strukturnih informacija u biološkim uzorcima, na primjer. Proces obično uključuje korištenje lasera i instrumenta koji se zove optički difraktometar u znanstvenom laboratoriju. Povezane aplikacije za obradu slika mogu uključivati vizualni pregled fotografija s mikroskopa, analizu kristala i trodimenzionalnu rekonstrukciju.
Optičko filtriranje je još jedan oblik Fourierove obrade slike, koji se obično izvodi na slikama s elementima koji se mogu podijeliti ravnim linijama kako bi se dobile identične komponente. Smetnje, koje se nazivaju šum, mogu se ukloniti sa slika kako bi slike mikroskopa bile jasnije. Fourierova obrada slike također se često primjenjuje na pokretne slike, do 30 sličica u sekundi; vrijeme potrebno za dovršetak takve obrade obično ovisi o brzini računala.