Jedes Filmprojekt ist im Wesentlichen eine Reihe einzelner Fotografien, die sich schnell genug vor dem Auge des Betrachters bewegen, um die Illusion von Bewegung zu vermitteln. Eine beliebte Animationstechnik, die sich diese Illusion zunutze macht, ist als Stop-Motion bekannt. Animierte Cartoons können als Stop-Motion betrachtet werden, ebenso wie das Erscheinen eines riesigen Affen im Film King Kong oder einer Gruppe tanzender Rosinen in einer beliebten Werbeserie. Anstatt einen echten Affen oder eine echte Rosine zu filmen, wird ein Modell Bild für Bild gefilmt, wobei der Animator nach jeder Belichtung kleine Anpassungen vornimmt. Wenn all diese Einzelbilder mit einer Rate von 24 Bildern pro Sekunde projiziert werden, sollte der Animationsfilm fast so natürlich aussehen wie Live-Schauspieler, die dieselben Bewegungen ausführen. Stop-Motion kann ein sehr arbeits- und zeitaufwändiger Prozess sein, weshalb die meisten dieser Filme relativ kurz sind.
Um beispielsweise eine Tonmodell-Rosine zu filmen, die ein Motown-Lied singt, muss der Animator zunächst genau festlegen, wie die fertige Sequenz aussehen soll. Das Model muss möglicherweise ein Mikrofon greifen, eine Zeile aus dem Lied singen, eine Spinning-Tanzbewegung ausführen und auf die Knie fallen. Um diese Sequenz nachzubilden, filmte der Animator das Tonmodell, das eine Hand in Richtung eines Mikrofons streckt, jedoch jeweils nur 1/24 Sekunde. Wenn die Bewegung in Echtzeit zwei Sekunden dauern sollte, müsste der Animator 48 Bilder aufnehmen und nach jedem Bild Hand und Arm des Modells ganz leicht anpassen. Wenn der Animator einen schnelleren, komödiantischen Effekt erzielen wollte, könnte er weniger Bilder aufnehmen und größere Bewegungen pro Bild ausführen. Einige frühe Stop-Motion-Comedy-Sequenzen wurden mit 8-10 Bildern pro Sekunde gedreht und mit 18-24 Bildern pro Sekunde projiziert.
Manchmal filmt ein Animator zuerst Live-Schauspieler, die eine Szene in Echtzeit ausführen, und erstellt die Szene dann mithilfe von Animationszeichnungen oder Modellen neu. Diese Technik wird häufig in Zeichentrickfilmen in Spielfilmlänge verwendet, um ein realistischeres Bewegungsgefühl zu vermitteln. Eine spezielle Computersoftware kann auch verwendet werden, um alle einzelnen Einzelbilder zu extrapolieren, die erforderlich sind, um die gewünschte Bewegung einer Figur zu animieren. Eine Figur könnte zum Beispiel auf einer Seite eines Raumes positioniert werden, und das Programm könnte berechnen, wie viele Bilder es brauchen würde, um diese Figur auf die andere Seite zu bewegen. Einige Animatoren ziehen es vor, in Teams zu arbeiten, wobei einzelne Mitglieder einen bestimmten Charakter oder ein Hintergrundbild gleichzeitig zwischen den Frames bewegen.
Eine der häufigsten Anwendungen von Stop-Motion unter Amateurfilmern ist die koordinierte Bewegung von unbelebten Objekten oder Personen. Ein freiwilliger Schauspieler könnte zum Beispiel Bild für Bild beim Springen in der Luft gefilmt werden. Da die Kamera nicht die Momente einfängt, in denen der Schauspieler am Boden ist, würde der fertige Film ihn oder sie scheinbar in der Luft schwebend zeigen. Spielzeugsoldaten könnten auch einzeln arrangiert und gefilmt werden, um ein animiertes Schlachtfeld zu erstellen. Bestimmte Videokameras mit Bild-für-Bild-Funktion können auch zum Erstellen von Stop-Motion-Filmen verwendet werden, obwohl die Bildrate pro Sekunde näher bei 30 fps liegen kann, verglichen mit 24 fps bei herkömmlichen Filmkameras.
Das Erstellen von Stop-Motion-Filmen kann ein mühsamer Prozess sein, wobei die Produktivität in Sekunden pro Arbeitstag gemessen wird, aber die fertige Produktion ist oft faszinierend anzusehen.