V večini aplikacij je fotogrametrija postopek, s katerim se dve ali več dvodimenzionalnih (2D) slik prevede v tridimenzionalne (3D) meritve ali modele. Običajno vključuje analizo in primerjavo 2D fotografij. Ta postopek se pogosto uporablja za ustvarjanje digitalnih 3D modelov topografije, zgradb in predmetov.
Splošni cilj postopka fotogrametrije je analizirati fotografije za določitev meritev predmeta ali prostorskega območja. To običajno vključuje dve ali več slik istega ciljnega predmeta, posnetih iz različnih zornih kotov. Te fotografije so lahko filmske ali digitalne. Slike lahko tudi skenirate v računalnik, da ustvarite digitalno sliko, ki jih lahko olajša analizo.
Vsaka fotografija običajno ponuja drugačno vidno polje. Vidno polje se nanaša na to, koliko vizualnih informacij lahko sprejme kamera ali koliko lahko kamera vidi skozi svoj objektiv. To vidno polje se poveča ali zmanjša, odvisno od goriščne razdalje kamere in njene oddaljenosti od predmeta. Pri fotogrametriji se za izračun meritev prekrivata dve ali več vidnih polj.
Fotogrametrist običajno preslika več referenčnih točk na tarčo, ki so vidne na razpoložljivih fotografijah. Uporaba več točk, kotov kamere in vidnih polj mu omogoča, da triangulira položaj točk glede na drugo. Triangulacija koordinat v 3D prostoru pogosto ponuja priložnost za merjenje predmetov na fotografiji.
Na splošno velja, da več točk kot je preslikanih, bolj podrobne so meritve, ki jih je mogoče ustvariti. V mnogih primerih je fotogrametrijo mogoče uporabiti za ustvarjanje 3D modela, še posebej, če je mogoče celotno površino predmeta ali območja preslikati z referenčnimi točkami. Ti modeli so običajno ustvarjeni z računalnikom.
Fotogrametrija je pogosto uporabno orodje pri ustvarjanju zemljevidov. Kartografi in strokovnjaki za geografski informacijski sistem (GIS) lahko poiščejo pomoč fotogrametrista za izdelavo 3D topografskih podatkov. To se običajno doseže z analizo serije zračnih fotografij, posnetih iz prekrivajočega se vzorca letenja.
Fotogrametrija je lahko uporabna tudi v različnih panogah. Na primer, slike avtomobilov, udeleženih v nesreči, je mogoče analizirati, da se ugotovi obseg škode. Nekateri filmski producenti tudi fotografirajo lokacijo in uporabljajo fotogrametrijo, da ustvarijo 3D model scenografije v računalniku, preden posnamejo film.