三维动画制作分为三步：前期工作、片段制作、后期合成。
三维动画前期工作
三维动画在正式制作之前，需要对动画的整体进行规划与设计，主要包括了剧本创作、分镜头脚本创造、角色造型设计、场景设计。剧本创作是制作三维动画的基础，从无到有，整个世界都是靠编剧构思而成。分镜头剧本创作是把文字进一步视觉化的重要一步，分镜头剧本的结构：图画加文字、表达的内容包括镜头的类别和运动、构图和光影、运动方式和时间、音乐与音效等。三维动画中的造型设计包括人物造型、动物造型、器物造型等设计。场景设计是整个三维动画片中的景物和环境的来源，是根据剧本进行设计。
三维动画片段制作
根据前期设计之后便可以投入制作，制作流程为建模、材质、灯光、动画、渲染等。建模是三维动画师根据前期的造型设计通过三维建模软件在计算机中绘制出角色模型，通常使用的软件有3dMAX、AutoCAD、Maya等。材质贴图就是把模型赋予生动的表面特性，具体体现在物体的颜色、透明的、反光度等特性上，要和现实生活中的对象属性相一致。
三维动画后期合成
三维动画的后期合成就是将之前的所做的动画片段、声音等素材按照分镜头剧本的设计，通过编辑软件生成最后的动画成片。