CAD steht für rechnerunterstütztes Konstruieren von Modellen mittels Computer. Mit 3D-CAD entstehen virtuelle dreidimensionale Objekte, die genutzt werden, um benötigte technische Zeichnungen auzugeben. Der Vorteil von 3D-Modellen ist, dass diese genutzt werden können zum Erstellen von unterschiedlichsten Ansichten, ohne das Modell neu erstellen zu müssen. Außerdem kann das Modell jederzeit verändert werden.

Die 3D-Modelle sind vektororientiert und die Linien und Flächen werden als mathematische Funktion abgespeichert. Dadurch sind die Dateien wesentlich kleiner als Grafiken aus einzelnen Punkten. Dem Modell können ebenfalls physikalische Eigenschaften zugeordnet werden. So ist es möglich, bestimmte Eigenschaften zu simmulieren und vorherzubestimmen.

Wenn kein 3D-Modell vorhanden ist, muss dieses konstruiert werden. Für die Konstruktion werden alle Längenangaben benötigt. Das neue 3D-Modell kann auch an Hand von vorhandenen Modellen abgeleitet werden. Hierfür erstellt der Konstrukteur eine sogenannte Baugruppe. Mit unterstützung von Simulationen werden benötigte Eigenschaften wie z. B. Material und Materialstärke ermittelt. Das Modell wird dann mit Prototypen getestet und solange geändert, bis das Modell alle gewünschten Eigenschaften besitzt.