画像信号の情報量は極めて多く、伝送や蓄積を効率的に行うため、これらを圧縮する技術が用いられる。これらの技術を、符号化（Image Coding）と言う。
画像の符号化は、
(1) 可逆符号化 … 圧縮した符号から原画像を歪なしに復元できる。
(2) 非可逆符号化 … 符号から原画像を歪なしには復元することができない。
に分類される。
非可逆圧縮の画像フォーマットとして知られている。可逆圧縮形式もサポートされているが、特許などの関係でほとんど利用されていない。
JPEGでは、画像を固定サイズ（8×8画素）のブロックに分割し、そのブロック単位で、圧縮処理を行う。。
非可逆符号化では、人間にとって知覚しにくい歪をある程度許容することにより、冗長な情報成分の抑圧、すなわち圧縮が行われる。
静止画像に関する人間の視覚特性を整理すると、以下のようになる。
(1) 視覚の周波数特性
空間周波数の低い歪は目立ちやすく、高い歪は目立ちにくい。
(2) 画像の明るさ
同じレベルの歪は画像が暗いほど目立ちやすい。
(3) 画像の平滑度
歪は画像の平坦部で目立ちやすく、輪郭部では目立ちにくい。
(4) 輝度と色度の周波数帯域
明るさ（輝度）に対する周波数帯域は広く、色度（色差信号）の帯域は狭い。
この他にも、動画像における視覚特性や眼球運動等の特性を利用して、高能率で画質の良い符号化技術が 検討され、実用化されている。
GIFは最大8ビット（256色）までの色を扱うことのできる圧縮画像形式。256色以上必要ないロゴ、リンクボタン、アイコン、アニメ調のイラストなど、 特に単色ベタ面を多く含む平坦な画像に向いている。逆に写真やスケッチなどの多くの色数を必要とする画像には不向きである。
動画を保存できるアニメーションGIFや、透明色を指定して背景イメージと重ね合わせることができるトランスペアレントGIF、全体をダウンロードしなくてもイメージの確認ができるインターレースGIFなどの拡張仕様がある。
圧縮に使われているLzWというアルゴリズムはUnisys社が特許を持っているため、GIFに対応したソフトウェアを販売／配布するにはUnisys社にライセンス料を払う必要があったため、このライセンス料を嫌って、PNGというライセンスフリーの画像フォーマットが策定された。
2004年6月20日、日本においても Unisys社の特許が有効期限が切れ、これに伴い、Giam などのシェアウェアがフリーソフトとして公開を始めた。
GIFのファイル圧縮の仕組み
例えば｢0101010101｣というデータや｢0000011111｣というデータがある場合、文字列の長さは共に10文字だが、前者は｢01が5回｣というデータに、後者は｢0が5回と1が5回｣というデータに置き換えることができる。GIFのファイル圧縮ではこれと同じようなことが行われている。GIFは水平方向（横方向）に同じ色のピクセルが連続する箇所を、数値に置き換えることで圧縮してる。このため、縦ストライプと横ストライプの画像では横ストライプの画像の方がファイル容量が小さくなる。
GIFのファイル容量を抑えるには、色数を減らすこと。 また、水平方向（横方向）に同じ色が連続するよう、1ピクセル単位で画像を修正するのも効果がある。
1.画像の面積を小さくする
2.使用する色数を減らす
3.使用する色数が同じでも、各単色面の面積が大きくなるようにする
4.できるだけ水平方向（横方向）に同じ色のピクセルが連続するようにする
5.GIF画像は1ピクセル単位で制作・修正するものだと覚悟する
短所としては
「アニメーションにできない」
「フルカラーにするとJPEGよりファイルサイズが大きくなる」 等がある。
また、あまり古いブラウザ（ＩＥ４．０より前）には対応してない。
JPEG は非可逆圧縮といって、データを間引きして圧縮してるので元の画像よりはカクジツに品質が劣化する。 PNG の圧縮は劣化が起きない方式でを採用している。たとえばフルカラーの BMP があったとして、それをフルカラー PNG に変換した場合、たいがい元の半分くらいのファイルサイズになるが、劣化もまったく無いという。フルカラーで劣化なく画像を保存したいときは、 PNG を使う人が多い。