3D-kompositeerimine on protsess, mille käigus mitmesugused elemendid, mis sageli hõlmavad nii reaalajas filmikaadreid või fotosid kui ka virtuaalseid arvutiga loodud pilte, kihistatakse ja kombineeritakse üheks pildiks või stseeniks. Seda tüüpi kompositsiooni tehakse sageli selleks, et luua liikumatuid pilte, mis sisaldavad erinevaid komponente üheks pildiks, kuigi seda saab kasutada ka filmi- või telesaadete järeltootmisprotsessis, et kombineerida erinevaid elemente videoseeriaks. 3D-komposiit erineb sageli kahemõõtmelisest või 2D-kompositsioonist selle poolest, kuidas erinevaid kihte saab interakteeruda ja üksteist realistlikumalt mõjutada.
3D-koostamise protsess kasutab tavaliselt selliseks koostamiseks välja töötatud arvutitarkvara, sageli erinevatest allikatest pärit sisendiga. See protsess hõlmab tavaliselt mitut sisendfaili, sealhulgas liikumatuid pilte ja videofaile, mis 3D-koostamisprotsessi käigus monteeritakse ja kihistatakse. Lihtne näide sellest protsessist oleks suure kalju ees vee peal paati kujutava pildi kokkupanek, mille taustal on teised kaljud ja pilved ning taevas. Lõplik pilt sisaldaks kõiki neid elemente ühes, sisuliselt sujuvas pildis, kuigi iga tükk oleks võinud pärineda eraldi allikast.
2D-kompositsiooni abil loodud kujutis käsitleb tavaliselt iga sisendallikat tasapinnalise kujutise ühe kihina, mis võimaldab teatud eesmärkidel suurepärast komposiiti. 3D-kompositsiooni kasutamine võimaldab aga erinevatest allikatest pärit eraldi kihte kokku panna viisil, mis võimaldab elementidel kattuda ja realistlikumalt koos mängida. Ülaltoodud näites peaks paat heitma varju selle all olevale veele; seda võib olla raske saavutada, kui paat ja vesi oleksid 2D-koostamisel eraldi kihid.
3D-komposiiti kasutades saab aga need eraldiseisvad kihid omavahel kokku lüüa ja tekitada paadi jaoks veepinnale varju. Tavaliselt teeb seda 3D-pildindustarkvara, mis võib luua paadi põhjal varju, või luues paadi esmalt 3D-pildindusprogrammis, kuna selles programmis varju tekitamise saab ka stseenisse liita. Stseenile või liikumatule pildile saab 3D-kompositsiooni abil hõlpsamini rakendada ka muid efekte, näiteks kui objektid ühes kihis mõjutavad valgustust teises. Seda tüüpi kompositsiooni kasutatakse tavaliselt ka 3D-graafikatarkvaras loodud realistlikumate kujutiste loomiseks ilma renderdusarvuteid üle koormamata, renderdades stseeni või objekti jaoks mitu korda, mis seejärel lõpliku pildi saamiseks kokku liidetakse.