路徑追蹤有兩種不同的含義，一種是在機器人或車輛導航中使用的概念，另一種是在計算機圖形學中使用的概念。
在機器人或車輛導航中，路徑追蹤（Path tracking）指的是在平面座標系下設定一條理想的幾何路徑，然後要求機器人或車輛從某一處出發，按照某種控制規律到達該路徑上，並實現其跟蹤運動。路徑追蹤的實質是通過控制車輛的運動來減少車輛與參考軌跡之間的空間誤差，如果考慮軌跡的話，那麼還包含了時間上的誤差。
在計算機圖形學中，路徑追蹤（Path Tracing）是一種基於光線追蹤的渲染方法。其基本思想是從視點發出一條光線，光線與物體表面相交時根據表面的材質屬性繼續採樣一箇方向，發出另一條光線，如此迭代，直到光線打到光源上（或逃逸出場景），然後用蒙特卡洛的方法，計算其貢獻，作爲像素的顏色值。這種方法主要用於計算路徑上的其他點對該點的影響值。