紋理壓縮是一種專門用于在 3D 計算機圖形渲染系統中存儲紋理貼圖的圖像壓縮形式。 與傳統的圖像壓縮算法不同，紋理壓縮算法針對隨機訪問進行了優化。

在他們關于紋理壓縮的開創性論文中，Beers、Agrawala 和 Chaddha 列出了四種傾向于將紋理壓縮與其他圖像壓縮技術區分開來的特征。 這些特點是：

解碼速度非常希望能夠直接從壓縮的紋理數據進行渲染，因此，為了不影響渲染性能，解壓縮必須很快。隨機訪問由于預測渲染器訪問紋素的順序很困難，因此任何紋理壓縮方案 必須允許快速隨機訪問解壓縮的紋理數據。 這往往會排除許多眾所周知的圖像壓縮方案，例如 JPEG 或游程編碼。壓縮率和視覺質量在渲染系統中，有損壓縮比其他用例更容易接受。 一些紋理壓縮庫，例如 crunch，允許開發人員使用率失真優化 (RDO) 等方法靈活地權衡壓縮率與視覺質量。編碼速度紋理壓縮更能容忍不對稱編碼/解碼率，因為 編碼過程通常在應用程序創作過程中只進行一次。

鑒于上述情況，大多數紋理壓縮算法都涉及某種形式的固定速率有損矢量量化，將小的固定大小的像素塊轉換為小的固定大小的編碼位塊，有時還需要額外的預處理和后處理步驟。 塊截斷編碼是這類算法的一個非常簡單的例子。

因為它們的數據訪問模式是明確定義的，所以紋理解壓縮可以在渲染期間作為整個圖形管道的一部分即時執行，從而減少整個圖形系統的總體帶寬和存儲需求。 除了紋理貼圖，紋理壓縮也可用于編碼其他類型的渲染貼圖，包括凹凸貼圖和表面法線貼圖。 紋理壓縮也可以與其他形式的地圖處理一起使用，例如 MIP 地圖和各向異性過濾。

實用紋理壓縮系統的一些示例是 S3 紋理壓縮 (S3TC)、PVRTC、愛立信紋理壓縮 (ETC) 和自適應可伸縮紋理壓縮 (ASTC)； 這些可能由現代圖形處理單元中的特殊功能單元支持。

在許多視頻加速卡和移動 GPU 上實現的 OpenGL 和 OpenGL ES 可以支持多種常見類型的紋理壓縮 - 通常通過使用供應商擴展。

紋理壓縮可用于減少運行時的內存使用，這與旨在減少下載或磁盤大小的紋理壓縮相反。 紋理數據通常是移動應用程序中內存使用量的xxx來源。