Z-буферизация использует буфер памяти для того, чтобы определить, какие поверхности расположены ближе к зрителю. Значения Z, которые хранятся в этом буфере, не обязательно соответствуют оси Z; они содержат информацию о «глубине» расположения каждой грани по отношению к зрителю. По мере вывода граней значения координаты Z точек сравниваются со значениями координаты Z из буфера. Если значения в буфере указывают, что выводимая поверхность ближе к зрителю, чем любые существующие, то новая поверхность будет наложена на старые. Если новая поверхность расположена дальше, чем какая-либо из существующих, то она не выводится.
Скорость визуализации может быть увеличена при помощи сортировки поверхностей от ближних к дальним (front-to-back). Это повышает производительность, потому что сначала выводятся объекты на переднем плане сцены, а невидимые поверхности не будут затронуты вообще. К счастью для нас, абстрактный режим Direct3D выполняет Z-буферизацию (включая сортировку) без всякого вмешательства с нашей стороны.