Für jeden Punkt auf der Oberfläche eines Objekts muss die Intensität des reflektierten Lichts ermittelt werden. Die Berechnung ist eine Funktion aus Oberflächeneigenschaften und der Orientierung der Fläche im Raum. Wird ausschließlich direkt von der Lichtquelle auf das Objekt fallendes Licht berücksichtigt, dann handelt es sich um ein lokales Beleuchtungsmodell. Sekundäre Effekte, wie von benachbarten Körpern reflektiertes Licht, finden keine Berücksichtigung.

Als Grundmodell wird das Lambert-Beleuchtungsmodell angenommen. Die Intensität einer diffus reflektierenden Fläche ist dabei abhängig von der Richtung des Normalenverktors. Schließt die Flächennormale mit der Beleuchtungsrichtung einen Winkel zwischen -90 grad und +90 grad ein, entsteht eine sichtbare Intensität, die den Maximalwert bei 0 grad erreicht.

Eine Erweiterung des Lambert-Beleuchtungsmodells mit Berücksichtigung der Position des Beobachters und dem Anteil der gerichteten Reflexion ist das Phong-Beleuchtungsmodell, das hier ausführlich erläutert wird.