光線追蹤硬件是專用于加速光線跟蹤計算的專用計算機硬件。

可以從概念上將渲染3D圖形的問題呈現為找到一組“圖元”（通常是三角形或多邊形）和一組“射線”（每個像素通常一個或多個）之間的所有交點。

到2010年，所有典型的圖形加速板（稱為圖形處理單元（GPU））均使用光柵化算法。在光線追蹤算法解決了渲染以不同的方式問題。在每個步驟中，它都會找到射線與場景的一組相關圖元的所有交點。

兩種方法都有其自身的優點和缺點。可以使用基于流計算模型的設備來進行柵格化，一次只有一個三角形，并且只需要訪問一次整個場景即可。柵格化的缺點在于，很難準確模擬場景所需的非局部效果，例如反射和陰影和折射幾乎不可能計算。

光線跟蹤算法本質上適合于通過并行化單個光線渲染進行縮放。但是，除了光線投射之外，任何其他方法都需要遞歸光線跟蹤算法（以及對場景圖的隨機訪問）以完成其分析，因為反射，折射和散射的光線需要重新場景的各個部分-以不容易預測的方式訪問。但是，它可以輕松計算出各種物理上正確的效果，比柵格化提供更真實的印象。

實施良好的光線跟蹤算法的復雜性可以對數縮放。這是由于將對象（三角形和三角形的集合）放置在BSP樹或類似結構中，并且僅當射線與二進制空間分區的邊界體積相交時才進行分析。

已經創建了各種光線追蹤硬件的實現方式，包括實驗性的和商業性的：

• （1996）普林斯頓大學的研究人員提議使用DSP來構建用于光線跟蹤加速的硬件單元，名為“ TigerSHARK”。
• Hanspeter Pfister和三菱電機研究實驗室的研究人員于1999年在定制硬件上使用光線跟蹤算法實現體繪制。使用基于vg500 / VolumePro ASIC的系統，并于2002年由蒂賓根大學的研究人員采用VIZARD II技術使用FPGA。
• （2002年），由-Ing Slusallek博士領導的薩爾大學計算機圖形實驗室已經生產出了原型射線追蹤硬件，包括基于FPGA的固定功能數據驅動的SaarCOR（Saarbrücken的相干優化射線追蹤器）芯片和更高級的可編程（2005）處理器、射線處理單元（RPU）。
• （2002–2009）位于英國的ART VPS公司（成立于2002）出售用于離線渲染的光線追蹤硬件。硬件使用了多個專用處理器來加速射線三角形相交測試。該軟件提供了與Autodesk Maya和Max數據格式的集成，并利用Renderman場景描述語言將數據發送到處理器（.RIB或Renderman接口字節流文件格式）。自2010年起，ARTVPS不再生產光線追蹤硬件，而是繼續生產渲染軟件。
• Siliconarts開發了專用的實時光線追蹤硬件（2010年）。發布了RayCore（2011），它是世界上xxx個實時射線追蹤半導體IP。
• Caustic Graphics制作了一個插件卡“ CausticOne”（2010年），當與PC CPU和GPU耦合時，該卡可加速全局照明和其他基于射線的渲染過程。硬件被設計為將散射的光線（通常由全局照明問題產生）組織為更相干的集合（較低的空間或角度擴展），以供外部處理器進行進一步處理。
• Imagination Technologies在收購Caustic Graphics之后，生產了Caustic Professional的R2500和R2100插入式卡，其中包含RT2射線跟蹤單元（RTU）。每個RTU每秒能夠計算多達5000萬條非相干射線。
• Nvidia與Microsoft?DirectX合作，于2018年宣布了Nvidia RTX開發人員庫，該庫承諾提供由Volta一代GPU中的硬件加速射線跟蹤（ASIC張量內核）支持的快速實時射線跟蹤解決方案。
• 2020年10月，AMD宣布了有關“刷新”?RDNA微體系結構的更多信息。據該公司稱，其下一代RDNA 2?圖形卡將支持實時硬件加速的射線追蹤。