Mobilna obdelava slik vključuje spreminjanje, razvrščanje ali nekako interpretacijo slik, ki so zajete na mobilnih napravah, kot so mobilni telefoni ali ročni računalniki. Mobilna obdelava slik se v veliki meri ukvarja s tem, da uporabnikom omogoči popravek slik, posnetih iz fotoaparata naprave, takoj po fotografiranju, ali programsko opremo, ki samodejno popravi vidike slike, ki se na splošno štejejo za nezaželene. Druge uporabe za obdelavo mobilnih slik vključujejo sledenje in zaznavanje predmetov ter prevajanje dokumentov v dejansko digitalno besedilo. Z napredovanjem tehnologije, ki se uporablja za ustvarjanje ročnih naprav, se povečujeta tudi hitrost in kompleksnost uporabljene programske opreme za obdelavo slik.
Najosnovnejša vrsta mobilne obdelave slik je aplikacija, ki deluje na fotografiji, posneti s kamero, nameščeno na napravi. To so lahko preproste operacije, kot je omogočanje uporabniku obrezovanje slike, ali pa so lahko bolj zapletene, na primer analiziranje in spreminjanje barvnega histograma slike za samodejno odpravljanje težav z osvetlitvijo v prizoru. Aplikacije se soočajo z nekaterimi izzivi, saj so lahko operacije obdelave slik zelo procesorsko intenzivne, še posebej, če je ločljivost slike visoka. V kombinaciji z omejenim prostorom za izvajanje operacij obdelava mobilnih slik običajno zahteva majhne komponente, ki delujejo z optimiziranimi algoritmi.
Naprednejša obdelava slik v mobilnih napravah lahko dejansko vključuje prilagoditve in upodabljanje v realnem času. To lahko pomeni odstranitev zamegljenosti gibanja ali centriranje fotografije, ki bo kmalu posneta, na podlagi predmetov, ki so zaznani v prizoru. Druge zapletene rutine lahko samodejno odstranijo učinek rdečih oči s portreta ali posnamejo več slik in jih sestavijo skupaj, da ustvarijo en sam kompozit. Predpostavka za razvoj tovrstnih aplikacij za mobilne naprave je odprava potrebe po ločeni obdelavi slik na večjem namiznem računalniku ali v digitalnem studiu.
Razširjenost mobilnih naprav, ki so v celoti integrirane z zmožnostjo brezhibne povezave z internetom, je povzročila tudi številne možne uporabe. Zaznavanje in dekodiranje predmetov je omogočilo napravi, opremljeni s pravilno programsko opremo, da postane bralnik črtne kode, pri čemer nekatere kode takoj vodijo do spletnih strani ali opisov izdelkov. Obdelava slik v realnem času, ki niso nujno še vedno, je privedla do razvoja programske opreme za razširjeno resničnost.
Do razširjene resničnosti pride, ko naprava uporablja mobilno obdelavo slik za zaznavanje mejnikov ali drugih struktur v vidnem polju, včasih v kombinaciji z globalnimi koordinatami položaja. Če se uporablja v povezavi s spletnim strežnikom, to omogoča napravi, da prikaže slike, ki v resnici niso prisotne, vendar jih je mogoče videti po obdelavi slike na napravi. Nekatere aplikacije za tovrstno obdelavo mobilnih slik vključujejo virtualne oglede mest in skrite virtualne panoje.