影像直方图是一种用来表现数位影像中像素分布的直方图，根据统计影像中不同亮度的像素总数，我们可以画出一张代表这张影像的影像直方图，透过这张直方图我们可以一眼就看出这张图中像素的分布情形。
在现代的数码相机上通常都会显示出目前影像的影像直方图，摄影师可以透过他来观察这张影像是否有发生过曝或者过暗的现象。但这个方法不适用于RAW格式，因为在RAW格式下像素的动态范围太大，其直方图分布会非常分散。
影像直方图的水平轴代表的是其亮度，而其垂直轴代表的是该亮度所累积的像素数量，左边的区域代表的是较暗的部分，右边的区域则代表较亮的部分。所以一张过暗的影像所产生的影像直方图，大部分会集中在中间及左边区域；相反的，一张过曝的影像所产生的影像直方图，大部分会集中在中间及右边区域。
在影像处理方面，通常会先产生一张原始影像的直方图，其水平轴代表的是像素亮度，而垂直轴则是该亮度所累积的像素数量。透过算法可以让使用者在调整亮度分布的同时观察结果的影像，让使用者能够更方便来产生一张亮度与对比较好的影像。
在电脑视觉方面，影像直方图可以用来作为二值化的工具，因为透过直方图可以观察到影像中像素值的变化，借此可以找出峰值及域值，并透过这些系数来做边缘检测或图像分割。
