Kompresija slike nastoji smanjiti veličinu digitalnih slikovnih datoteka uz zadržavanje kvalitete slike. To se postiže primjenom metoda kompresije podataka na datoteke. Veličina datoteke slike može se smanjiti sa ili bez gubitka kvalitete slike; oni se nazivaju kompresija s gubicima i kompresija bez gubitaka, respektivno. Kompresija slike je korisna kada korisnik računala želi minimizirati potreban prostor za pohranu ili povećati brzinu prijenosa podataka slike.
Prva vrsta kompresije slike je kompresija s gubicima. Korisnik koji želi dramatično smanjiti veličinu slikovne datoteke može se odlučiti za metodu kompresije s gubicima ako je neko smanjenje kvalitete slike vrijedno značajnog smanjenja veličine datoteke. Slike i videozapisi s digitalnih fotoaparata primjeri su digitalnih datoteka koje se obično komprimiraju korištenjem metoda s gubitkom. Korisnik neće moći vratiti izvornu sliku jer će na slici biti artefakata kompresije ili nepovratnih promjena.
Jednostavna metoda kompresije slike s gubicima je smanjenje prostora boja na manji skup boja. Prostori boja mogu se kretati od samo osam različitih boja do milijuna boja. Što je veći prostor boja, potrebno je više podataka za određivanje određene boje. Pretvaranje slike u sive tonove ili u nijanse sive slična je tehnika kompresije slike s gubitkom.
Kompresija slike bez gubitaka je bilo koja metoda smanjenja veličine datoteke slike bez žrtvovanja informacija o slici — uvijek se može dohvatiti slika identična originalu. Oblici kompresije podataka bez gubitaka potrebni su kada se smanjenje kvalitete smatra neprihvatljivim. Medicinske slike, tehnički crteži i astronomska promatranja obično koriste tehnike kompresije bez gubitaka.
Jedna metoda kompresije slike bez gubitaka naziva se kodiranje dužine trajanja. Jednostavne slike često imaju mnogo ponavljajućih piksela ili malih točaka boje. Na primjer, na slici s crnom pozadinom, cijeli gornji red piksela može biti crn. Metoda kodiranja dužine trajanja pohranjuje ovaj niz crnih piksela u dvije vrijednosti: jednu za boju i jednu za broj piksela u nizu. Ova metoda može pohraniti istu količinu informacija s mnogo manje podataka.
Zajednička grupa stručnjaka za fotografije (JPEG) primjer je metode kompresije slike s promjenjivom razinom kompresije. JPEG kompresija obično ostavlja za sobom određenu količinu artefakata kompresije, ali može smanjiti veličinu datoteke za više od 10 puta uz samo male gubitke u kvaliteti. Neki JPEG-ovi će učitavati sliku s progresivno većim detaljima, dopuštajući korisniku da vidi pretpregled slike dok se učitava. Ovi aspekti JPEG slikovnog formata učinili su ga vrlo popularnim na World Wide Webu.