หน่วยความจำพื้นผิวเป็นพื้นที่ของหน่วยความจำคอมพิวเตอร์แบบอ่านอย่างเดียวที่ได้รับการตั้งค่าไว้โดยเฉพาะเพื่อการเข้าถึงภาพที่ต้องการใช้เป็นพื้นผิวของพื้นผิวในคอมพิวเตอร์กราฟิกโดยทั่วไปจะใช้การเรนเดอร์สามมิติ (3D) หน่วยความจำพื้นผิวประเภทที่มีประสิทธิภาพที่สุดมีอยู่ในชิปหน่วยความจำเฉพาะสำหรับการ์ดแสดงผลที่มีหน่วยประมวลผลแยกจากตัวหลักในคอมพิวเตอร์ มีบางครั้งที่การ์ดกราฟิกมีหน่วยความจำไม่เพียงพอ ในกรณีเหล่านี้หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) ของคอมพิวเตอร์หรือแม้กระทั่งพื้นที่บนฮาร์ดไดรฟ์สามารถใช้เป็นหน่วยความจำพื้นผิวเสมือนได้แม้ว่าประสิทธิภาพจะได้รับผลกระทบในทางลบในกรณีเหล่านั้น ยิ่งหน่วยความจำพื้นผิวมีขนาดใหญ่ขึ้นเท่าไหร่ภาพที่เก็บไว้ในนั้นก็จะใหญ่ขึ้นและมีรายละเอียดมากขึ้นเท่านั้นเพื่อให้ได้ภาพกราฟิกที่สมจริงยิ่งขึ้น
เมื่อภาพ 3 มิติแสดงผลบนหน้าจอคอมพิวเตอร์จะเป็นกระบวนการที่ใช้เวลาหลายขั้นตอน หนึ่งในขั้นตอนสุดท้ายคือการใช้พื้นผิวกับเรขาคณิตของวัตถุที่ถูกเรนเดอร์ พื้นผิวนี้เป็นภาพสองมิติ (2D) ที่เก็บไว้ในหน่วยความจำและให้สีเสร็จและรายละเอียดเพื่อนำไปใช้กับใบหน้ารูปหลายเหลี่ยมของวัตถุ 3 มิติ การรักษาภาพ 2D ในหน่วยความจำพื้นผิวช่วยให้สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วซึ่งสามารถช่วยปรับปรุงความเร็วในการแสดงฉากเพื่อให้การเคลื่อนไหวราบรื่นและภาพเคลื่อนไหว
เมื่อหน่วยความจำพื้นผิวตั้งอยู่บนการ์ดกราฟิกเฉพาะซึ่งรู้จักกันในชื่อหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) จะมีข้อดีหลายประการเหนือกว่าประเภทอื่น ๆ ที่ใหญ่ที่สุดคือ GPU สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการเข้าถึงหน่วยความจำทำให้โปรแกรมใช้หน่วยความจำในลักษณะที่ใช้งานง่ายสำหรับการเขียนโปรแกรม 3D ข้อดีอีกอย่างก็คือเนื่องจาก GPU ออกแบบมาเพื่อประมวลผลการคำนวณ 3D อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพจึงจะสามารถเข้าถึงภาพพื้นผิวในพื้นที่ทำให้ฉากเสร็จเร็วกว่าการใช้หน่วยความจำที่เก็บไว้ในตำแหน่งอื่นภายในคอมพิวเตอร์ .
มีการใช้งานอื่น ๆ สำหรับหน่วยความจำพื้นผิวภายนอกกราฟิก 3D ซอฟต์แวร์แก้ไขภาพถ่ายสามารถใช้หน่วยความจำในการจัดเก็บภาพขนาดใหญ่เพื่อให้สามารถจัดการและแสดงผลได้อย่างรวดเร็ว การเพิ่มประสิทธิภาพพิเศษของหน่วยความจำสามารถใช้งานได้โดยโปรแกรมที่จำเป็นต้องทำการคำนวณจำนวนจุดลอยตัวอย่างรวดเร็ว พื้นที่ยังสามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลโดยพลการในตำแหน่งที่สามารถเข้าถึงได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ส่งผลต่อปริมาณของหน่วยความจำระบบหลัก
