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着色程序分为两类：vertex shader program（顶点着色程序）和fragment shader program（片断着色程序）。为了清楚的解释顶点着色和片断着色的含义，我们首先从阐述GPU上的两个组件：Programmable Vertex Processor（可编程顶点处理器。又称为顶点着色器）和 Programmable Fragment Processor（可编程片断处理器，又称为片断着色器）。
顶点和片段处理器被分离成可编程单元，可编程顶点处理器是一个硬件单元。能够执行顶点程序，而可编程片段处理器则是一个能够执行片段程序的单元。
顶点和片段处理器都拥有很强大的并行计算能力。而且很擅长于矩阵（不高于4阶）计算，片段处理器还能够快速查询纹理信息（眼下顶点处理器还不行，这是顶点处理器的一个发展方向）。
如上所述。顶点程序执行在顶点处理器上，片段程序执行在片段处理器上。哪么它们到底控制了GPU渲染的哪个过程。图 8展示了可编程图形渲染管线。
对照上一章图 3。中的GPU渲染管线，能够看出，顶点着色器控制顶点坐标转换过程。片段着色器控制像素颜色计算过程。这样就区分出顶点着色程序和片段着色程序的各自分工：Vertex program负责顶点坐标变换；Fragment program负责像素颜色计算。前者的输出是后者的输入。
图 9展示了现阶段可编程图形硬件的输入/输出。输入寄存器存放输入的图元信息；输出寄存器存放处理后的图元信息。纹理buffer存放纹理数据。眼下大多数的可编程图形硬件仅仅支持片段处理器处理纹理。从外部宿主程序输入的常量放在常量寄存器中；暂时寄存器存放着色程序在运行过程中产生的暂时数据。
3.2 Vertex Shader Program
Vertex shader program（顶点着色程序）和Fragment shader program（片断着色程序）分别被Programmable Vertex Processor（可编程顶点处理器）和 Programmable Fragment Processo（可编程片断处理器）所运行。
顶点着色程序从GPU前端模块（寄存器）中提取图元信息（顶点位置、法向量、纹理坐标等），并完毕顶点坐标空间转换、法向量空间转换、光照计算等操作。最后将计算好的数据传送到指定寄存器中；然后片断着色程序从中获取须要的数据，通常为“纹理坐标、光照信息等”。并依据这些信息以及从应用程序传递的纹理信息（假设有的话）进行每一个片断的颜色计算，最后将处理后的数据送光栅操作模块。
图 10展示了在顶点着色器和像素着色器的数据处理流程。在应用程序中设定的图元信息（顶点位置坐标、颜色、纹理坐标等）传递到vertex buffer中。纹理信息传递到texture buffer中。
当中虚线表示眼下还没有实现的数据传递。当前的顶点程序还不能处理纹理信息，纹理信息仅仅能在片断程序中读入。
顶点着色程序与片断着色程序一般是同一时候存在，相互配合，前者的输出作为后者的输入。只是，也能够仅仅有顶点着色程序。假设仅仅有顶点着色程序。那么仅仅对输入的顶点进行操作，而顶点内部的点则依照硬件默认的方式自己主动插值。比如，输入一个三角面片。顶点着色程序对其进行phong光照计算。仅仅计算三个顶点的光照颜色，而三角面片内部点的颜色依照硬件默认的算法（Gourand明暗处理或者高速phong明暗处理）进行插值，假设图形硬件比較先进，默认的处理算法较好（高速phong明暗处理），则效果也会较好。假设图形硬件使用Gourand明暗处理算法，则会出现马赫带效应（条带化）。
而片断着色程序是对每一个片断进行独立的颜色计算，并且算法由自己编写，不但可控性好，并且能够达到更好的效果。
因为GPU对数据进行并行处理，所以每一个数据都会运行一次shader程序程序。即。每一个顶点数据都会运行一次顶点程序；每一个片段都会运行一次片段程序。
3.3 Fragment Shader Program
片断着色程序对每一个片断进行独立的颜色计算，最后输出颜色值的就是该片段终于显示的颜色。能够这样说，顶点着色程序主要进行几何方面的运算，而片段着色程序主要针对终于的颜色值进行计算。
片段着色程序另一个突出的特点是：拥有检索纹理的能力。
对于GPU而言，纹理等价于数组，这意味着，假设要做通用计算，比如数组排序、字符串检索等。就必须使用到片段着色程序。让顶点着色器也拥有检索纹理的能力。是眼下的一个研究方向。
附：什么是片断？片断和像素有什么不一样？所谓片断就是全部的三维顶点在光栅化之后的数据集合，这些数据还没有经过深度值比較，而屏幕显示的像素都是经过深度比較的。