Los modelos OpenGL® 3D, en el sentido más genérico, son colecciones de puntos conectados en un espacio tridimensional (3D), llamados vértices, que se combinan para formar una secuencia de polígonos que se pueden renderizar para representar un objeto en un espacio virtual. Casi todos los objetos 3D que no son primitivos de forma, como los triángulos, pueden realmente considerarse modelos OpenGL® 3D. En un sentido más práctico, las referencias a un modelo OpenGL® 3D generalmente se refieren a un objeto 3D complejo que se ha construido en un programa de modelado 3D. Un modelo completo generalmente incluye texturas, normales de superficie y mapas de relieve y, para objetos animados, información esquelética y pesos de vértices.
OpenGL® está diseñado para ser simplemente una biblioteca de funciones gráficas que se utilizan para rutinas de visualización rápidas, por lo que no proporciona ningún soporte real de alto nivel para modelos 3D. En cambio, las bibliotecas de programación intermedias se emplean generalmente para cargar modelos de formatos de archivo populares y colocarlos en estructuras de datos en la memoria que pueden ser utilizadas por OpenGL®. Los modelos OpenGL® 3D completamente realizados son muy complejos de crear, por lo que casi siempre se realizan con un software de modelado con todas las funciones. Aunque se puede usar una biblioteca para cargar un modelo completo en OpenGL®, la implementación real de características como la animación o el movimiento requiere que el programador escriba código, porque OpenGL® no tiene una capacidad innata más allá de mostrar el modelo.
No todos los modelos OpenGL® 3D necesitan cargarse desde un archivo. Pueden construirse dentro de un programa usando una secuencia de algoritmos o procedimientos. Estos modelos generados por procedimientos pueden ser primitivas extendidas, como una esfera o un toro, o pueden ser formas más complejas, como una hélice. Mediante el uso de algoritmos fractales, se pueden hacer y manipular según sea necesario modelos 3D que se aproximan a montañas, árboles o agua ondulada.
Existen algunas complejidades que pueden surgir al utilizar modelos OpenGL® 3D. El más común es el problema de leer un archivo, porque no todos los modeladores 3D proporcionan la especificación de cómo se guarda un archivo. Otro problema pueden ser los métodos propietarios para almacenar información sobre vértices, texturas o materiales. Esto significaría que algunas partes del modelo podrían cargarse invertidas o el mapeo de texturas podría ser completamente inútil.
Un problema que se puede encontrar con los modelos OpenGL® 3D, sin importar el formato de archivo, es la subdivisión de superficies del modelador a OpenGL®. Las superficies como los cuadriláteros a veces se dividen en triángulos usando una fórmula, mientras que OpenGL® podría usar otra. Esto puede hacer que aparezcan modelos con agujeros en la superficie y puede ser un problema difícil de resolver. Las subdivisiones deficientes también pueden conducir a modelos que se han subdividido excesivamente, lo que hace que un modelo simple consuma mucha memoria a medida que aumenta su número de polígonos.