矢量化是數字圖像處理中的一個重要概念，它涉及將柵格數據轉換成矢量數據的過程。矢量圖與點陣圖一樣，是計算機中顯示的圖形的基本類型之一。矢量圖使用直線和曲線來描述圖形，這些圖形的元素包括點、線、矩形、多邊形、圓和弧線等，它們都是通過數學公式計算獲得的。例如，一幅畫的矢量圖形實際上是由線段形成的外框輪廓，而畫顯示出的顏色則由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定。矢量圖形的優點是無論放大、縮小或旋轉都不會失真，但難以表現色彩層次豐富的逼真圖像效果。
矢量化也廣泛套用於地圖數據處理，將紙質地圖經過計算機圖形、圖像系統光-電轉換量化為點陣數字圖像，經圖像處理和曲線矢量化，或者直接進行手扶跟蹤數位化後，生成可以為地理信息系統顯示、修改、標註、漫遊、計算、管理和列印的矢量地圖數據檔案。
此外，矢量化還涉及到計算機視覺、計算機圖像處理、計算機圖形學和人工智慧等多個學科。矢量化可以自動進行，但實際套用中常採用互動跟蹤矢量化或半自動矢量化，以提高結果的準確度和可靠性。