El almacenamiento de los datos que componen una imagen digital en un archivo binario puede realizarse utilizando diferentes formatos gráficos, cada uno de los cuales ofrece diferentes posibilidades con respecto a la resolución de la imagen, la gama de colores, la compatibilidad, la rapidez de carga, etc. La finalidad última de un formato gráfico es almacenar una imagen buscando un equilibrio adecuado entre calidad, peso final del fichero y compatibilidad entre plataformas. Para ello, cada formato se basa en una o más técnicas diferentes, que pueden incluir codificación especial, métodos de compresión, métodos de dithering, etc. Generalmente, todo fichero gráfico comienza con una cabecera (header) de estructura variable, que indica al programa que lo solicite las características de la imagen que almacena (tipo, tamaño, resolución, modo de color, profundidad de color, número de colores de la paleta si la hay, etc).
A continuación se encuentran los datos propios de la imagen, generalmente comprimidos con un algoritmo específico de ese formato, que contienen información sobre el color de cada píxel de la imagen (mapas de bits) o una tabla con las características propias de cada objeto (gráficos vectoriales). En caso de usarse una paleta de colores, la información sobre dicha paleta también deberá estar contenida en el fichero. La imagen puede estar formada por un número diferente de píxeles, dependiendo de su tamaño y resolución, y tener más o menos colores. En función del número de píxeles y del número de colores la imagen tendrá más o menos calidad, pero cuanto más calidad tenga, más ocupará el fichero necesario para almacenarla. En el caso de los gráficos vectoriales no se definen píxeles individuales, dependiendo la calidad y el peso final del formato concreto en que se almacenen.
