W XVII wieku używano projektorów — latarni czarodziejskich — do wyświetlania ruchomych postaci na statycznym tle. Dwa stulecia później zoetropy i fenakistiskopy generowały serię szybko zmieniających się obrazów, które prawdopodobnie po raz pierwszy pozwalały uzyskać iluzję ruchu.
W XX wieku filmowcy zaczęli tworzyć animacje przy użyciu kamer i rysunków odręcznych, a także technik poklatkowych. Jednym z najbardziej znanych dzieł tego okresu jest film Fantasmagorie Emile'a Cohl'a z 1908 roku. Sześć lat później Earl Hurd opracował technikę animacji celuloidowej, która dominowała w branży przez kolejne siedemdziesiąt lat.
Parowiec Willie Walta Disneya z 1928 roku to pierwszy występ Myszki Miki. Ten film zapoczątkował złoty wiek animacji. W latach 1930 powstały kolejne postacie Disneya, takie jak Goofy czy Donald Duck, a także Królik Bugs w serii Zwariowane melodie studia Warner Bros’. W ciągu 30 lat studio Disney wydało klasyczne filmy pełnometrażowe — Królewna Śnieżka i siedmiu krasnoludków czy Księga dżungli. W latach 60. i 70. XX wieku kontrkulturowi twórcy animacji, lalkarze i twórcy animacji poklatkowych popularyzowali mniej znane techniki wśród większych grup odbiorców. Anarchistyczne sekwencje Terry'ego Gilliama w filmie Latający cyrk Monty Pythona łączyły wycinanki z kolażami. W Wielkiej Brytanii animacje poklatkowe Olibera Postgate, takie jak The Clangers, zapraszały odbiorców do łagodnego świata stworzeń przypominających myszy, które mieszkały na księżycu, mówiły gwizdnięciami i jadły tylko zupę.
Animacje celuloidowe pozostawały najważniejszą techniką aż do lat 1980. Studio Ghibli zachwyciło zachodnich odbiorców filmem Mój sąsiad Totoro. Pod koniec dekady rozwój technik komputerowych spowodował, że studio Disney zaczęło stosować w produkcji techniki cyfrowe, na przykład w filmie Bernard i Bianka w krainie kangurów.
Tymczasem filmy krótkometrażowe z grafiką generowaną komputerowo studia Pixar, takie jak Luxo Jr., zyskiwały na popularności podobnie jak gry wideo 3D w Japonii. Pierwszy film pełnometrażowy studia Pixar — wydany w 1995 roku Toy Story — zyskał popularność wśród krytyków i osiągnął sukces komercyjny. Rozpoczęła się epoka grafiki generowanej komputerowo.