自然界存在的典型景物如高山、沙漠、海滨、白云，这些都是大自然多姿多彩的美丽景色，也是传统数学难以描述的怪异曲线、曲面。在虚拟现实系统的虚拟世界中，必然要出现这些怪异的曲线、曲面，既然传统的数学对其难以描述，必然要借助新的数学工具。分形理论认为，分形曲线、曲面具有精细结构，表现为处处连续，但往往是处处不可导，其局部与整体存在惊人的自相似性。因此，分形技术是指可以描述具有自相似特征的数据集。自相似特征的典型例子是树。若不考虑树叶的区别，当我们靠近树梢时，树的细稍看起来也像一棵大树。由相关的一组树梢构成的一根树枝，从一定距离观察时也像一棵大树。这种结构上的自相似称为统计意义上的自相似。
自相似结构可用于复杂的不规则外形物体的建模。该技术首先用于水流和山体的地理特征建模。例如，我们可以利用三角形来生成一个随机高程的地理模型，取三角形三边的中点并按顺序连接起来，将三角形分割成4个三角形，同时，我们给每个中点随机地赋一个高程值，然后递归上述过程，我们就可以产生相当真实的山体了。
分形技术的优点是简单的操作就可以完成复杂的不规则物体的建模，缺点是计算量太大。因此，在虚拟现实中一般仅仅用于静态远景的建模
