为了在最终的图像中渲染模型，开发者必须精确地定义顶点、变换、材质、光源和相机之间的关系和交互。这就是由着色器来完成的。着色器（或称为"可编程着色器"）是一小段程序代码，其中包含了将模型投射到屏幕上的像素算法。着色器通常是由高等级的类C语言编写的，编译并运行在图形处理单元（GPU）中。大部分的现代电脑都配备了GPU，它是一种独立于CPU而专门用于渲染3D图形的处理器。
在其他许多图形系统中，着色器是一个可选的或比较高级的特性；但与之不同的是，WebGL必须配备着色器。当你编写WebGL程序的时候，必须定义着色器，否则图形是不会显示在屏幕上的。WebGL的实现假定客户端电脑上配备有GPU。GPU可以处理顶点、纹理和其他一点东西；但它对材质、光源和变换却一无所知。把后者这些较高级的信息传递给GPU并最终把它们绘制到屏幕上的转换过程是由着色器来完成的，着色器是由开发者创建的。