Dane geometryczne projektowanego elementu są przetwarzane w komputerze i następnie przechowywane w bazie danych w postaci ciągu znaków binarnych. Ten wewnątrzkomputerowy opis musi tak dokładnie opisywać projektowany element konstrukcyjny, aby następujące po nim moduły systemu CAD lub moduły innych systemów np. CIM (np. kontrola jakości, programowanie NC), mogły się nim także posługiwać.

Ze względu na sposób opisu komputerowego wyróżnia się modele danych 2D i 3D. W przypadku modelu 2D opis geometrii elementu konstrukcyjnego jest dwuwymiarowy, w tej postaci też jest zapamiętywany i prezentowany na ekranie monitora w rzutach konstrukcyjnych. Ten sposób postępowania odpowiada typowym czynnością wykonywanym przy kreśleniu (Drafting). Model 3D jest trójwymiarowym opisem elementu konstrukcyjnego - w postaci projektu przestrzennego prezentowany jest on także na monitorze (Design).

Dla otrzymania dokładnego opisu komputerowego projektowany przedmiot jest rozdzielany na podstawowe elementy geometryczne, takie jak np. punkty, odcinki linii, płaszczyzny, powierzchnie i figury przestrzenne. To modelowanie polega jednak nie tylko na opisie geometrycznym pojedynczego elementu, ale uwzględnia również związki i zależności pomiędzy poszczególnymi elementami. Tak jest np. z odcinkiem L określonym przez dwa punkty końcowe P1 i P2. Przesunięcie tego odcinka powoduje logiczną konieczność automatycznej zmiany współrzędnych obu punktów końcowych. Generowanie opisów przedmiotów konstrukcyjnych staje się bardzo skomplikowane i wymagające wielu obliczeń komputerowych w przypadku, gdy grupy elementów geometrycznych i elementy funkcjonalne (takie, jak kreskowanie i wymiarowanie) mają dużą liczbę wspólnych danych. W przypadku zmiany konturu elementu konstrukcyjnego konieczne jest również odpowiednie przemieszczenie w opisie komputerowym danych dotyczących kreskowania i wymiarowania. Jeśli system CAD zapewnia możliwości takich współdziałań pomiędzy poszczególnymi parametrami składającymi się na opis przedmiotu, to funkcja taka nazywana jest geometrią skojarzeniową.

Ze względu na sposób wewnątrzkomputerowego opisu przedmiotów konstrukcyjnych wyróżnia się:

  • metodę odcinkową, (krawędziową),
  • metodę płaszczyznową,
  • metodę figur przestrzennych.

Związki i zależności zachodzące pomiędzy elementami geometrycznymi opisu są zapisane w bazie danych w połaci sieci zależności. W metodzie odcinkowej używa się dwóch podstawowych elementów: punktu i odcinka. Np. dwa odcinki L1 i L2 są określone przez punkty od P1 do P3, przy czym punkt P2 jest dla nich wspólny. Punkt P2 jest zatem kojarzony zarówno z odcinkiem LI, jak i L2. Zmiana ciągu odcinków L1-L2 bądź też punktu P2 powoduje odpowiednią zmianę skojarzonych elementów. Płaszczyzny mogą być opisane przez elementy podstawowe: punkt, odcinek i płaszczyzna. Całościowy opis geometrii przedmiotu konstrukcyjnego umożliwia dopiero metoda figur przestrzennych, która poza elementami podstawowymi: punktem, odcinkiem i płaszczyzną operuje dodatkowo bryłami geometrycznymi. Z powodu zwiększenia liczby elementów geometrycznych i ich połączeń wzrasta tu również zapotrzebowanie na objętość pamięci systemu potrzebną do zapisu danych oraz czas obliczeń konieczny do generowania i prezentowania opisu.