Un mapa de bits es una matriz de bits que especifica el color de cada píxel de una matriz rectangular de píxeles. El número de bits asignado a un píxel individual determina el número de colores que se pueden asignar a dicho píxel. Por ejemplo, si cada píxel se representa con 4 bits, a un píxel determinado se le podrá asignar uno entre los 16 colores distintos (2^4 = 16).
A las imágenes en mapa de bits se las suele definir por su altura y anchura (en píxeles) y por su profundidad de color (en bits por píxel), que determina el número de colores distintos que se pueden almacenar en cada punto individual, y por lo tanto, en gran medida, la calidad del color de la imagen.

Los gráficos en mapa de bits se distinguen de los gráficos vectoriales en que estos últimos representan una imagen a través del uso de objetos geométricos como curvas de Bézier y polígonos, no del simple almacenamiento del color de cada punto en la matriz. El formato de imagen matricial está ampliamente extendido y es el que se suele emplear para tomar fotografías digitales y realizar capturas de vídeo. Para su obtención se usan dispositivos de conversión analógica-digital, tales como escáneres y cámaras digitales.

Color
Cada punto representado en la imagen debe contener información de color, representada en canales separados que representan los componentes primarios del color que se pretende representar, en cualquier modelo de color, bien sea RGB, CMYK, LAB o cualquier otro disponible para su representación. A esta información, se puede sumar otro canal que representa la transparencia respecto al fondo de la imagen. En algunos casos, (GIF) el canal de transparencia tiene un solo bit de información, es decir, se puede representar como totalmente opaco o como totalmente transparente; en los más avanzados (PNG, TIFF), el canal de transparencia es un canal con la misma profundidad del resto de canales de color, con lo cual se pueden obtener centenares, miles o incluso millones de niveles de transparencia distintos.

La transformación de un mapa de bits a un formato vectorial se llama vectorización. Este proceso normalmente se lleva a cabo o bien manualmente (calcando el mapa de bits con curvas de Bézier o polígonos vectoriales en programas como Adobe Illustrator) o automáticamente con Corel PowerTrace o Inkscape. El proceso inverso, convertir una imagen vectorial en una imagen de mapa de bits, es mucho más sencillo y se llama rasterización.