Grafička procesorska jedinica (GPU) hardverski je sličan središnjoj procesorskoj jedinici (CPU), osim što je napravljena isključivo za slike i svaka funkcija koju obavlja poznata je kao obrada slike GPU-a. Za razliku od CPU-a i većine drugih procesora slike, GPU obrada slike svaku sliku tretira kao trodimenzionalnu (3D) sliku, čak i ako je slika dvodimenzionalna (2D). Složene slike često imaju teksture, a GPU može učitati mnogo tekstura odjednom. Da bi dobio savršenu boju po pikselu, GPU koristi pikselne shadere. Postoje mnoge aplikacije za grafički dizajn koje korisnicima omogućuju postavljanje slika u slojeve, ali GPU je optimiziran za učitavanje tih slika.
Većina jezika za obradu slika i hardvera razdvajaju 2D i 3D slike, jer su za oboje obično potrebne različite tehnike prikazivanja i obrade. Uz GPU obradu slike, sve se tretira i učitava kao 3D slika. GPU je napravljen na način da tretira 2D slike kao smanjene 3D slike, što predstavlja određene prednosti. To povećava brzinu učitavanja 2D slika, jer je GPU postavljen za obradu složenijih slika, a 3D slike se mogu brzo učitavati jer je GPU spreman učitati mnoge čimbenike potrebne za te slike.
Teksture se koriste u mnogim slikama, posebno onima koje su izradili programi za grafički dizajn. Ove teksture dodaju dodatne detalje, ali također zahtijevaju više memorije za pravilno učitavanje. GPU obrada slike može učitati oko 16 ili više tekstura odjednom, što povećava brzinu učitavanja teksturiranih slika i brzinu primjene tekstura.
Svaki piksel na slici ima svoju specifičnu boju i nijansu, a podudaranje ovih informacija važno je prilikom učitavanja slike jer bi se u suprotnom slika mogla pogrešno učitati. Kako bi se osiguralo da je to učinjeno ispravno, GPU obrada slike koristi pikselne shadere. Obično postoji mnogo shadera koji rade odjednom, a svaki od njih govori GPU-u koja je boja i nijansa potrebna za svaki piksel.
Mnogi programi za grafički dizajn mogu napraviti slojevite slike ili kompozitnu sliku napravljenu od mnogih slika koje se nalaze jedna na drugoj, ali može postojati nekoliko problema pri izradi ovih slika ako nema GPU-a. CPU nije optimiziran za učitavanje grafike, tako da se ove slike često učitavaju, a program za grafički dizajn može čak i zaostajati ili pasti pri izradi kompozitnih slika. Uz GPU obradu slike, ove se slike ne samo brže učitavaju, već GPU poboljšava miješanje slika.