3D sestavljanje je proces, s katerim se različni elementi, pogosto vključno s posnetki ali fotografijami iz akcijskih filmov v živo, in navideznimi računalniško ustvarjenimi podobami nanesejo in sestavijo skupaj v eno sliko ali prizor. Ta vrsta sestavljanja se pogosto izvaja za ustvarjanje mirujočih slik, ki vključujejo različne komponente v eno sliko, čeprav se lahko uporablja tudi v postprodukcijskem procesu za filmske ali televizijske programe za sestavljanje različnih elementov v video sekvenco. 3D sestavljanje se od dvodimenzionalnega ali 2D sestavljanja pogosto razlikuje po načinu, na katerega se lahko različni sloji povežejo in bolj realistično vplivajo drug na drugega.
Postopek 3D sestavljanja običajno uporablja računalniško programsko opremo, razvito za takšno sestavljanje, pogosto z vnosom iz različnih virov. Ta postopek običajno vključuje več vhodnih datotek, vključno s fotografijami in video datotekami, ki se med postopkom sestavljanja 3D sestavijo in razporedijo. Preprost primer tega postopka bi bilo sestavljanje slike, ki prikazuje čoln na vodi pred veliko pečino, z drugimi pečinami in oblaki ter nebom v ozadju. Končna slika bi vse te elemente vsebovala skupaj v eni sami, v bistvu brezhibni sliki, čeprav bi lahko vsak kos prišel iz ločenega vira.
Slika, ustvarjena z 2D sestavljanjem, običajno obravnava vsak vhodni vir kot eno plast ravne slike, kar lahko omogoči odlično sestavljanje za določene namene. Uporaba 3D sestavljanja pa omogoča, da se ločene plasti iz različnih virov združijo na način, ki omogoča, da se elementi prekrivajo in se bolj realistično prepletajo. V zgornjem primeru naj čoln meče senco na vodo pod seboj; to je morda težko doseči, če bi bili čoln in voda ločeni plasti v 2D sestavljanju.
Z uporabo 3D sestavljanja pa je mogoče te ločene plasti sestaviti skupaj in ustvariti senco za čoln na vodi. To običajno naredi programska oprema za 3D slikanje, ki lahko ustvari senco na podlagi čolna, ali tako, da najprej ustvari čoln v programu za 3D slikanje, saj je generiranje sence v tem programu mogoče tudi sestaviti v prizor. Druge učinke je mogoče tudi lažje uporabiti na prizoru ali fotografiji s 3D sestavljanjem, na primer, da predmeti v enem sloju vplivajo na osvetlitev v drugi. Ta vrsta sestavljanja se običajno uporablja tudi za ustvarjanje bolj realističnih slik, ustvarjenih v programski opremi za 3D grafiko, brez preobremenitve računalnikov za upodabljanje, z upodabljanjem več prehodov za sceno ali predmet, ki se nato sestavijo skupaj za končno sliko.