光线追踪是一种渲染技术，它可以通过渲染具有准确物理属性的反射、折射、阴影和间接照明来真实模拟场景照明效果和场景物体，让计算机生成的图像捕捉的阴影、反射和折射效果能够以假乱真，与真实世界的照片或视频很难区分开来。
光线追踪的基本过程是追踪光线从观者的眼睛穿过虚拟 3D 场景的路径来计算像素的颜色。光线在穿过场景时可能会从一个物体反射到另一个物体（引起反射）、被物体阻挡（引起阴影）、或穿过透明或半透明物体（模拟半透明或电介质，如玻璃或水），这些交互结合起来产生屏幕上所显示像素的最终颜色。
相比传统的光栅化渲染方式，光线追踪能够生成更为逼真的图像。传统光栅化使用基于三角形或多边形网格创建的对象来构建物体的 3D 模型，然后将 3D 模型的每个三角形转换成 2D 图像平面上的像素，在为光栅化管线添加逼真的光照效果时会使复杂性提升，可能需要通过剪切或处理掉不可见的物体面，或进行估计，这可能会影响整体的逼真感，例如出现锯齿和漏光问题，而屏幕空间反射只能反射屏幕上显示的物体等。
光线追踪技术多年来一直广泛应用于电影特效领域，用于将计算机技术生成的效果与相机所拍图像进行无缝融合，打造极为逼真的画面特效。随着 GPU 的并行计算能力日益提升，主流的渲染器以及游戏大作等也纷纷支持光线追踪。例如，英伟达早在几年前就推出了 NVIDIA RTX 实时光线追踪技术，构建了视觉计算平台并不断完善其生态系统。
要体验光线追踪技术，通常需要满足以下条件：

1. 显卡支持实时光线追踪技术，如 NVIDIA 发布的 RTX 20 系、30 系显卡等；
2. 游戏加入光线追踪支持，目前有多款热门游戏支持该技术；
3. 系统支持，如微软将 RTX 技术和光线追踪集成在最新 Win10 的 DX12 开发包中。