光線跟蹤是一種真實地顯示物體的方法，該方法由Appe在1968年提出。光線跟蹤方法沿著到達視點的光線的反方向跟蹤，經過屏幕上每一個象素，找出與視線相交的物體表面點P0，并繼續跟蹤，找出影響P0點光強的所有光源，從而算出P0點上精確的光線強度，在材質編輯中經常用來表現鏡面效果。

光線跟蹤或稱光跡追蹤是計算機圖形學的核心算法之一。在算法中，光線從光源被拋射出來，當他們經過物體表面的時候，對他們應用種種符合物理光學定律的變換。最終，光線進入虛擬的攝像機底片中，圖片被生成出來。

優點

光線跟蹤的流行來源于它比其它渲染方法如掃描線渲染或者光線投射更加能夠現實地模擬光線，象反射和陰影這樣一些對于其它的算法來說都很難實現的效果，卻是光線跟蹤算法的一種自然結果。光線跟蹤易于實現并且視覺效果很好，所以它通常是圖形編程中首次嘗試的領域。

缺點

光線跟蹤的一個最大的缺點就是性能，掃描線算法以及其它算法利用了數據的一致性從而在像素之間共享計算，但是光線跟蹤通常是將每條光線當作獨立的光線，每次都要重新計算。但是，這種獨立的做法也有一些其它的優點，例如可以使用更多的光線以抗混疊現象，并且在需要的時候可以提高圖像質量。盡管它正確地處理了相互反射的現象以及折射等光學效果，但是傳統的光線跟蹤并不一定是真實效果圖像，只有在非常緊似或者完全實現渲染方程的時候才能實現真正的真實效果圖像。由于渲染方程描述了每個光束的物理效果，所以實現渲染方程可以得到真正的真實效果，但是，考慮到所需要的計算資源，這通常是無法實現的。于是，所有可以實現的渲染模型都必須是渲染方程的近似，而光線跟蹤就不一定是最為可行的方法。包括光子映射在內的一些方法，都是依據光線跟蹤實現一部分算法，但是可以得到更好的效果。