简单的说，图形处理器（GPU）就是显卡的心脏，相当于CPU在电脑中的作用。GPU决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是2D显示芯片和3D显示芯片的区别依据。2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软加速”。3D显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在内，也即所谓的“硬件加速”功能。
GPU从硬件上支持T&L(Transform and Lighting，多边形转换与光源处理)的显示芯片，因为T&L是3D渲染中的一个重要部分，其作用是计算多边形的3D位置和处理动态光线效果，也可以称为“几何处理”，提供细致的3D物体和高级的光线特效。

只不过大多数PC中，T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓的软件T&L)，由于CPU的任务繁多，除了T&L之外，还要做内存管理、输入响应等非3D图形处理工作，因此在实际运算的时候性能会大打折扣，常常出现显卡等待CPU数据的情况，其运算速度远跟不上今天复杂三维游戏的要求。但当显卡拥有GPU以后，系统可以把T&L的所有工作交给GPU完成，大大提高显卡运行的效率，也使得显卡对CPU的依赖较大化的减少。

目前国内有三家主流供应商在生产GPU，分别是Intel、Nvidia和AMD(ATI)。Intel不但是世界上很大的CPU生产销售商，也是世界大的GPU生产销售商。Nvidia是现在大的独立显卡生产销售商，其GPU具有cuda通用运算，PureVideo高清视频技术，PhysX物理加速，Optimus智能显卡切换等。AMD(ATI)是世界上第二大的独立显卡生产销售商，其GPU具有Stream通用运算，ATI Video Converter视频转码，UVD高清视频技术，Havok、Bullet和Pixelux DMM三种物理引擎等。