画像のヒストグラムでは、横軸に画素値や階調、縦軸にその値を持つ画素数を取る。ヒストグラムを見ると、画像全体の明るさ、暗部と明部の分布、値の偏りがわかる。分布が左に寄っていれば暗い画像、右に寄っていれば明るい画像になりやすい。分布の広がりはコントラストとも関係する。カラー画像では、RGB各成分ごとのヒストグラムを見ることもある。
CG制作では、レンダリング結果やテクスチャの明るさを確認するために使われる。色調補正やトーン調整を行うと、ヒストグラムの形も変化するため、調整結果を客観的に確認しやすい。
ゲーム開発では、ポストエフェクト、露出調整、画面の明暗バランス確認などでヒストグラムの考え方が使われる。HDRレンダリングや自動露出では、画面の明るさ分布をもとに補正することがある。
画像編集ソフトでは、ヒストグラム表示によって暗部・中間調・明部の偏りを確認できる。ゲームやCGの確認では、画面の見た目だけでなく、数値分布から明るさの問題を見つけることができる。