Ray tracing of raytracing is een methode waarmee een digitale scène met virtuele driedimensionale objecten "gefotografeerd" wordt, met als doel een (tweedimensionale) afbeelding te verkrijgen. Daarbij kunnen aan alle afzonderlijke objecten specifieke eigenschappen toegekend worden, zoals kleur, textuur, mate van spiegeling (van mat tot glanzend) en doorschijnendheid (transparantie). Afhankelijk van het gebruikte programma kan zonlicht en/of kunstlicht gesimuleerd worden bij het genereren van de gewenste afbeelding, al dan niet in combinatie met weersomstandigheden zoals mist. Daarnaast kan de virtuele camera ingesteld worden. Bij een aantal programma‘s lijken deze instellingen veel op die van digitale camera’s.
Bij een digitale camera valt in de echte wereld het licht vanuit de lichtbron op de camerasensor en wordt dan geregistreerd. Bij raytracing gebeurt het omgekeerde: kleur, intensiteit en dergelijke worden voor iedere pixel bepaald door de (licht)straal vanaf het virtuele brandpunt te volgen tot aan de oorspronkelijke lichtbron (dit proces heet tracing). Onderweg kan de straal weerkaatst worden door een of meerdere objecten, met een effect op de intensiteit en de kleur van de betreffende pixel. De uiteindelijke afbeelding wordt opgebouwd uit een groot aantal van dit soort pixels.
Klassieke raytracing wordt vanwege de tekortkomingen sinds ongeveer 2010 minder gebruikt, in plaats daarvan wordt pathtracing gebruikt.