इमेज प्रोसेसिंग एक छवि को डिजिटल रूप में परिवर्तित करने और उस पर कुछ ऑपरेशन करने की एक प्रक्रिया है, ताकि एक उन्नत छवि प्राप्त की जा सके या उससे कुछ उपयोगी जानकारी निकाली जा सके। यह एक प्रकार का सिग्नल जारी किया जाता है जिसमें इनपुट छवि होती है, जैसे वीडियो फ्रेम या फोटोग्राफ और आउटपुट छवि या उस छवि से जुड़ी विशेषताएं हो सकती हैं। आमतौर पर इमेज प्रोसेसिंग सिस्टम में छवियों को दो आयामी सिग्नल के रूप में मानना शामिल है, जबकि उन पर पहले से ही सेट सिग्नल प्रोसेसिंग विधियों को लागू करना शामिल है।
इमेज प्रोसेसिंग के लिए उपयोग की जाने वाली दो प्रकार की विधियाँ एनालॉग और डिजिटल इमेज प्रोसेसिंग हैं। इमेज प्रोसेसिंग की एनालॉग या विज़ुअल तकनीकों का उपयोग प्रिंटआउट और तस्वीरों जैसी हार्ड कॉपी के लिए किया जा सकता है। छवि विश्लेषक इन दृश्य तकनीकों का उपयोग करते समय व्याख्या के विभिन्न बुनियादी सिद्धांतों का उपयोग करते हैं। छवि प्रसंस्करण केवल उस क्षेत्र तक ही सीमित नहीं है जिसका अध्ययन किया जाना है, बल्कि विश्लेषक के ज्ञान पर भी निर्भर करता है। दृश्य तकनीकों के माध्यम से छवि प्रसंस्करण में एसोसिएशन एक और महत्वपूर्ण उपकरण है। इसलिए विश्लेषक छवि प्रसंस्करण के लिए व्यक्तिगत ज्ञान और संपार्श्विक डेटा का संयोजन लागू करते हैं।