三维建模技术是利用计算机系统描述物体形状的一种三维技术。实现这项技术的软件称为三维建模工具。如何利用一组数据表示形体, 如何控制与处理这些数据，是几何造型中的关键技术。
在CAD技术发展初期，CAD 仅限于计算机辅助绘图，随着三维建模技术的发展, CAD 技术才从二维平面绘图发展到三维产品建模，随之产生了三维线框模型、曲面模型和实体造型技术。而如今参数化及变量化设计思想和特征模型则代表了当今CAD技术的发展方向。三维建模技术是伴随CAD技术的发展而发展的。
三维建模技术是由线框模型(Wire Frame Mode) 发展而来，20世纪60年代末开始研究用线框和多边形构造三维实体，这样地模型被称为线框模型。三维物体是由它的全部顶点及边的集合来描述，线框由此得名，线框模型就像人类的骨骼。
初期有了物体的三维数据，可以产生任意视图，视图间能保持正确的投影关系，这为生产工程图带来了方便。此外还能生成透视图和轴侧图，这在三维系统中是做不到的;构造模型的数据结构简单，节约计算机资源；学习简单，是人工绘图的自然延伸。但是因为所以楼线全部显示，物体的真实感可出现二义解释；缺少曲线棱廓，若要表现圆柱、球体等曲面比较困难;由于数据结构中缺少边与面、面与面之间的关系的信息,因此不能构成实体，无法识别面与体，不能区别体内与体外，不能进行剖切，不能进行两个面求交，不能自动划分有限元网络等等。
后期发展有了曲面模型，曲面模型是在线框模型的数据结构基础上，增加可形成立体面的各相关数据后构成的。曲面模型的特点与线框模型相比，曲面模型多了一个面表，记录了边与面之间的拓扑关系。曲面模型就像贴付在骨骼上的肌肉。
曲面模型能实现面与面相交、着色、表面积计算、消隐等功能，此外还擅长于构造复杂的曲面物体，如模具、汽车、飞机等表面。但是曲面模型只能表示物体的表面及边界，不能进行剖切，不能对模型进行质量、质心、惯性矩等物性计算。
再之后发展出现了变量化技术，我们在进行机械设计和工艺设计时，总是希望零部件能够让我们随心所欲地构建，可以随意拆卸，能够让我们在平面的显示器上，构造出三维立体的设计作品，而且希望保留每一个中间结果，以备反复设计和优化设计时使用。
变量化系统的指导思想是:
1) 设计者可以采用先形状后尺寸的设计方式，允许采用不完全尺寸约束，只给出必要的设计条件，这种情况下仍能保证设计的正确性及效率性。
2)造型过程是一个类似工程师在脑海里思考设计方案的过程,满足设计要求的几何形状是第一位的，尺寸细节是后来逐步完善的。
3)设计过程相对自由宽松，设计者更多去考虑设计方案，无须过多关心软件的内在机制和设计规则限制，所以变量化系统的应用领域也更广阔一些。
4)除了一般的系列化零件设计，变量化系统在做概念设计时特别得心应手，比较适用于新产品开发、老产品改形设计这类创新式设计。
