Tuodaan videoon tekstielementit, animoidaan kuvitukset ja tuotetaan suunnitellusta grafiikasta liikkuvaa kuvaa.
3D-animaation kohdalla tuotanto tarkoittaa mallintamista, riggaamista, teksturointia, animointia ja montaa muuta huonosti suomenkielelle kääntyvää asiaa. Riippuen tuotannon koosta ja tyylilajista, kaikkiin tehtäviin ei välttämättä tarvita omaa erityisasiantuntijaa. On olemassa liuta taitavia moniosaajia, jotka pystyvät tekemään laadukkaasti tuotannossa useampaa roolia. Vaikka suomessakin tehdään tuotantoja korkeallakin tasolla, on erikseen vielä Hollywood, jossa niin animaation kuin elokuvankin puolella jokaiseen rooliin palkataan oma huippuspesialistinsa.
Usein mallinnus tehdään esituotantovaiheen aikana syntyneen kuvakäsikirjoituksen pohjalta. Siinä määritellään käytettävä tyyli, jota halutaan noudattaa animaation alusta loppuun saakka. Vaikka on olemassa erikseen mallipankkeja, joista ostaa valmiita 3D-malleja, on pidempien animaatioiden tapauksessa usein helpompaa rakennetaa mallit alusta saakka. Tuolloin säilytetään haluttu tyylisuunta ja yhtenäisyys koko animaation läpi. Tämä koskee etenkin animaatioita, joissa käytetään paljon sukunäköisiä objekteja. Mallipankit ovat kuitenkin käteviä, kun halutaan esimerkiksi demota jotain yksityiskohtaa.
Kun malli on valmis, se teksturoidaan. Pinnoille annetaan erilaisia ominaisuuksia, kuten väri ja tasaisuus. Pintaan voidaan asettaa jokin kuvio, kuten logo tai puun syyt, siitä voidaan tehdä rosoinen kuin hiekkapaperista, kiiltävää kuin muovi tai mattapintainen kuin vaha. Myös pintamateriaaleille on olemassa erikseen materiaalipankkeja.
Mikäli animaatiossa käytetään liikkuvia hahmoja, tulee niille rakentaa erikseen luurangot eli rigata. 3D-mallit itsessään ovat kuin kipsiveistokset, joissa ei ole mitään niveliä tai älyä alkaa liikkumaan. Riggauksessa mallin sisälle rakennetaan luuranko ja luurangon jokaiselle luulle kerrotaan mitä osaa mallista se liikuttaa, sekä määritellään rajat joiden puitteissa se saa liikkua. Esimerkiksi pää ei välttämättä saa pyörähtää 360-astetta ympäri tai jalat taittua polvista eteenpäin. Esimerkiksi autot ja talot eivät välttämättä tarvitse luurankoja, sillä ne liikkuvat kokonaisuuksina, tai ovat liikkumatta. Autossa avautuvat vain ovet, takakontti ja konepelti. Ne on kohtuullisen helppoa animoida myös ilman luurankoa.
Kun animaatiossa käytettävillä hahmoilla on luurangot, voidaan siirtyä animoimaan. Periaate on samanlainen 2D-animoinnissa ja 3D-animoinnissa. Molemmissa käytössä on avaruus, jossa kappaleita liikutellaan: x- ja y-akselit, sekä 3D-animaatiossa z-akseli. Aikajana eli timeline kertoo missä kohtaa kappaleen pitää sijaita animaation eri vaiheissa ja millaisia asioita sen pitää tuolloin tehdä. Objektien liikuttelun sijaan tai lisäksi on mahdollista myös liikuttaa virtuaalista kameraa, jonka läpi koko animaatiota tarkastellaan. Se on samalla katsojan silmät, joiden eteen objekteja tuodaan suorittamaan erilaisia tehtäviä.