Auf Basis der ursprünglichen Standard-Auflösung von 640*480 Pixeln bei VGA-Grafikkarten wurden für verschiedene Standardauflösungen entsprechende Bezeichnungen eingeführt:

Der ISA-Bus (Industry Standard Architecture) wurde ursprünglich von IBM für den ersten PC entwickelt. Die erste Version konnte nur 8 Bit übertragen, später kam mit der Einführung des IBM AT auch eine 16-Bit-Erweiterung hinzu. Aufgrund der stark begrenzten Bandbreite von maximal 16 MB/s eignet sich ISA nur für einfache Anwendungen, bei denen keine größeren Datenmengen übertragen werden müssen. Bereits die Wiedergabe eines Videos oder komplexere, animierte Grafiken sind mit ISA-Karten eine echte Herausforderung.

ISA wurde schon in den 1990ern erst durch den VESA Local Bus und später durch PCI abgelöst und findet schon lange keine Verwendung mehr.

Wegen der geringen Bandbreite des ISA-Bus wurde in den frühen 1990ern von der VESA (Video Electronics Standard Association) ein eigenes Bussystem eingeführt, bei dem die Peripherie direkt mit der CPU verbunden wird. Da der Bus aber stark vom Design des Intel 80486 abhängig, und damit nicht für zukünftige CPUs geeignet war und man häufig mit Stabilitätsproblemen zu kämpfen hatte, wurde der VLB sehr schnell durch den PCI-Bus abgelöst, der unabhängig von der Prozessorarchitektur war und mehr als 2 oder 3 Geräte in einem System erlaubte.

Heutzutage sind VLB-Karten bedeutungslos geworden.

Der PCI-Bus (Peripherial Component Interconnect) - nicht zu verwechseln mit PCIe - ist bis heute (Stand 2008) immer noch sehr weit verbreitet und war lange Zeit der Standard-Bus für PC-Grafikkarten. Aufgrund der begrenzten Bandbreite von maximal 133 MB/s (bei der, im Desktop-Bereich üblichen Anbindung mit 32 Bit) und der starken Verbreitung von Grafikkarten mit 3D-Beschleunigung, die eine höhere Bandbreite für die Übertragung der Texturen benötigen, wurde er durch AGP und später PCIe abgelöst. Mitunter findet man noch gebrauchte Grafikkarten für PCI, die in älteren Computern noch sinnvoll eingesetzt werden können.

Mit dem Aufkommen von Grafikkarten mit 3D-Beschleunigung zeigte sich schnell, dass auch PCI deutliche Grenzen hat - besonders die zunehmenden Datenmengen für Texturen wurden bei PCI mit maximal 133 MB/s zu einem Problem. Zwar hat man auch PCI weiterentwickelt, aber die Ausführungen mit 64 Bit (statt 32) oder PCI-X waren aufgrund der aufwendigeren Verbindung über einen zusätzlichen Anschluß nur im Serverbereich von Bedeutung. Daher entwickelte Intel Mitte der 1990er mit dem Accelerated Graphics Port, kurz AGP, einen separaten Steckplatz speziell für die Anbindung von Grafikkarten für leistungsfähige Desktop-PCs und Workstations, der in Verbindung mit dem Pentium II eingeführt wurde. Obwohl Intel das so nicht vorgesehen hatte, gab es von Drittherstellern später auch Mainboards mit (Super) Sockel 7, die in Verbindung mit einem K6/2 von AMD durchaus beeindruckende Leistungen boten.

AGP wurde in verschiedenen Varianten weiterentwickelt, die als "AGP 1x" bis "AGP 8x" bezeichnet werden und Bandbreiten von 266 MB/s bis zu 2133 MB/s bieten (letzteres durch die Übertragung von 8 Datenworten pro Takt - daher auch die Bezeichnung "8x"). Darüber hinaus gab es im Verlauf der Entwicklung auch eine Änderung der Signalspannung von ursprünglich 3,3 Volt bei AGP 1x bis hinunter zu 1,5 Volt ab AGP 4x bzw. 0,8 Volt bei AGP 8x - damit AGP-Karten nicht durch eine falsche Spannung beschädigt werden können, wurde der AGP-Steckplatz mit Codierungsstegen ausgerüstet, die verhindern, dass man eine nicht kompatible Karte einstecken kann.

AGP ist mittlerweile durch PCIe weitgehend abgelöst und neue Grafikkarten für AGP findet man kaum noch (Stand 2008). In älteren PCs kommt AGP aber häufig noch zum Einsatz. Wenn man über eine Aufrüstung nachdenkt, sollte man aber genau prüfen, ob der Austausch des Mainboards durch ein Modell mt PCIe langfristig nicht die bessere Alternative ist. Bei gebrauchten Grafikkarten sollte man auch prüfen, ob diese mit dem Mainboard-Steckplatz kompatibel sind (siehe vorheriger Absatz).

PCI Express - kurz PCIe - ist im Gegensatz zu ISA, PCI und AGP kein paralleler Bus mehr, sondern eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen den einzelnen Komponenten und dem System. Die Übertragung erfolgt über eine oder mehrere "Lanes", die jeweils 250 MB/s erreichen. Prinzipiell kann PCIe alle früheren Bussysteme ablösen und wird auch für Soundkarten, Schnittstellenkarten oder Festplattencontroller eingesetzt - aktuell (Stand 2008) ist PCIe aber vor Allem für Grafikkarten interessant, da hiermit bei den üblichen PEG-Steckplätzen ("PCI Express Graphics" mit 16 Lanes) bereits Bandbreiten von 4 GB/s möglich sind und sich die Komponenten untereinander wenig beeinflussen - bei PCI und AGP mussten sich alle Komponenten den Bus teilen. Mit der Einführung von PCIe 2.0 wurde die Bandbreite von PEG-Steckplätzen auf 8 GB/s erhöht.

Bei einer Neuanschaffung sollte man generell PCIe verwenden, wenn möglich.

Ursprünglich wurden Computerbildschirme als Ersatz für die bis dahin üblichen Drucker oder einfache, mehrstellige Anzeigen entwickelt. Hochauflösende Grafik war dabei zunächst nicht wichtig, sondern nur Ausgabe von Texten. Der Inhalt eines Puffers wurde als Textseite auf dem Bildschirm angezeigt, wobei ein Byte einem Zeichen entsprach. Beim Ausgabeformat von 25 Zeilen mit je 80 Zeichen orientierte man sich an den früher noch gebräuchlichen Lochkarten - auf eine Lochkarte wurden 80 Zeichen gespeichert. Selbst moderne Grafikkarten kennen noch den "Standard"-Textmodus und die meisten aktuellen PCs starten zuerst in diesem Modus, bevor ein Betriebssystem mit grafischer Oberfläche geladen ist.

Wo hoch aufgelöste Grafik benötigt wurde, hat man zuerst das Prinzip des Stiftplotters auf Bildschirme übertragen - statt eines Zeichenstifts auf einem Blatt Papier wurde der Elektronenstrahl in der Bildröhre bewegt - natürlich viel schneller, damit der Eindruck eines zusammenhängenden Bildes entstand. Der Vorteil war, dass man nur die Positionen einzelner Punkte speichern und verwalten musste. Der Elektronenstrahl verband dann die Punkte zu einem fertigen Bild. Zudem war die optische Auflösung nur durch die Eigenschaften der Bildröhre begrenzt, Linien wurden immer perfekt gerade und ohne sichtbare "Treppenstufen" gezeichnet. Ein Bild als Pixelgrafik hätte schon bei recht "grober" Auflösung von 320*200 Pixeln monochrom mindestens 8 KB benötigt - und das bei deutlich schlechterer Abbildungsqualität. Mit zunehmender Grösse der RAM-Bausteine und leistungsfähigeren CPUs hat sich hochauflösende Pixelgrafik aber als allgemein übliche Lösung durchgesetzt.

Bis etwa Mitte der 1990er konzentrierte man sich vor Allem auf höhere Auflösungen und Farbtiefen sowie die Beschleunigung von 2D-Operationen für grafische Oberflächen, wie OS/2 oder Microsoft Windows. Ab etwa 1995, mit Einführung der ersten bezahlbaren 3D-Grafikkarten entwickelte sich 3D-Grafik zum neuen Betätigungsfeld für die Weiterentwicklung.

Für die ersten Modelle musste noch jede Software speziell angepasst werden - eine allgemeine Schnittstelle für die Nutzung von 3D-Funktionen auf verschiedenen Grafikkarten war im Desktop-Bereich noch nicht etabliert. Erst mit Windows 95 und DirectX als API wurde 3D-Grafik mit Hardwareunterstützung allgemein üblich. Neben DirectX hat sich OpenGL als plattformübergreifende Lösung jenseits von Windows etabliert. Zwar gab es OpenGL schon vorher für professionelle Anwendungen - aber erst auf PCs wurde dieses System auch für Spiele interessant.

Seit Mitte der 1990er haben mehrere Hersteller interessante Produkte auf den Markt gebracht - am Ende sind aber nur wenige übriggeblieben. Für schnelle 3D-Grafik in Spielen bleibt derzeit (Stand Sommer 2007) praktisch nur noch die Wahl einer Grafikkarte mit Chips von NVidia oder ATI (faktisch AMD, da ATI von AMD übernommen wurde - "ATI" wurde als Marke aber beibehalten). Matrox hat sich auf Speziallösungen konzentriert, andere Hersteller beschränken sich auf On-Board-Grafikchips, die nicht auf schnelle 3D-Grafik ausgelegt sind, sondern nur auf "Standard-Anwendungen" und Video-Wiedergabe, darunter auch Intel, die als Ergänzung zu Chipsätzen auch Grafiklösungen für Notebooks oder Arbeits-PCs anbieten.

War anfangs bei 3D-Grafik nur die Auflösung und ausreichend Speicher für Texturen wichtig, kamen mit der Zeit zahlreiche Funktionen zur Verbesserung der Bildqualität hinzu, angefangen bei verschiedenen Methoden zur Filterung von Texturen und Kantenglättung bis hin zu komplexen Berechnungen über "Shader", mit denen aufwendige Effekte in einer eigenen Programmiersprache möglich wurden. Aus den einst eher simplen Bausteinen sind komplexe, spezialisierte Prozessoren geworden. Diese werden deshalb auch als "Graphics Processing Unit" oder kurz "GPU" bezeichnet und eignen sich nicht nur für die Erzeugung hübscher Bilder, sondern auch für allgemeine Berechnungen, die von der massiv parallelen Architektur profitieren. Siehe dazu auch http://www.gpgpu.org/. Mittlerweile werden GPUs auch auf Erweiterungskarten ohne Videoausgabe für den Aufbau besonders leistungsfähiger Computer angeboten.

Die folgende Tabelle erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit - sie dient nur zur groben zeitlichen Orientierung. Einige Entwicklungen wurden hier nicht genauer aufgeführt, da sie nur kurze Zeit von Bedeutung waren, wie Rendition Verité oder PowerVR. Auch ist nicht jedes einzelne Modell gesondert genannt, da die Unterschiede zwischen den Modell-Varianten oft nur in der Geschwindigkeit und Ausstattungsdetails liegen und weniger in den grundlegenden Funktionen.