پویانمایی رایانهای یا انیمیشن کامپیوتری (به انگلیسی: Computer animation) هنر ساخت تصاویر متحرک و پویا با استفاده از رایانه است که یکی از زیرمجموعههای گرافیک رایانه ای و پویا نمایی است. بیشتر به وسیلهٔ گرافیک 3بعدی رایانه ای ساخته میشود، هرچند که از گرافیک 2بعدی کامپیوتری هم هنوز به طور وسیع برای کارهای کم حجم و رندرینگ بیدرنگ سریع استفاده میشود. گاهی هدف پویانمایی خود رایانهاست ولی گاهی هم هدف رسانه دیگری است، مانند فیلم . همچنین از آن به عنوان یک سی جی آی (تصورات ساختهٔ رایانه یا پندار ساختهٔ رایانه) یاد میشود، به ویژه هنگامی که از آن در فیلمها استفاده میشود.
برای اینکه تصور حرکت تصاویر ثابت ایجاد شود، یک تصویر روی صفحهٔ رایانه نمایش مییابد و سپس فورا با یک تصویر تازه که شبیه به تصویر پیشین است ولی کمی با آن تفاوت دارد، جایگزین میشود. این همان تکنیکی است که در تلوزیونی و فیلم از آن استفاده میشود.
پویانمایی رایانهای جانشین دیجیتالی (ارقامی) بی چون و چرای هنر پویانمایی حرکتِ ثابت (stop motion) مدلهای ۳بعدی و فریم (قاب) به فریم تصاویر ۲بعدی است. برای پویانماییهای ۳بعدی، اشیاء(مدلها) روی مانیتور رایانه ساخته (مدلسازی) میشوند و پیکرهای ۳بعدی به یک اسکلت مجازی مجهز میشوند. برای متحرک کردن پیکرهای ۲بعدی، از اشیاء (تصاویر) جدا و لایههای شفاف جدا استفاده میشود، با یا بدون اسکلت مجازی. سپس، دست و پا، چشمها، دهان، لباس و دیگر اجزای پیکر، به وسیلهٔ انیماتور در فریم های کلیدی جابجا میشوند. تفاوتهای ظاهری بین فریمهای کلیدی، به صورت خودکار توسط رایانه در فرآیندی مشهور به تویینینگ (tweening) یا مورفینگ (morphing) محاسبه میشود. در پایان، پویانمایی رندر(render) میشود.
در پویانماییهای ۳بعدی، همهٔ فریمها باید پس از اینکه مدلسازی پایان یافت ارائه شوند. در پویانماییهای ۲بعدی برداری، فرآیند رندرینگ فریم کلیدی فرآیند تصویرسازی است، درحالیکه فریم های میانی (بینی) چنانکه لازم باشند رندر میشوند. برای نمایشهای از پیش ضبط شده، فریمهای رندر شده، به یک فرمت یا رسانهٔ دیگر مانند فیلم یا تصویر دیجیتال منتقل میشوند. همچنین ممکن است فریمها به صورت بیدرنگ درحالیکه به کاربر نهایی نمایش داده میشود رندر شوند. پویانماییهای کمحجمی که بهوسیلهٔ اینترنتی ارسال میشوند (مانند فلشهای ۲بعدی، X۳D و...) معمولاً از نرم افزاری در رایانهٔ کاربر نهایی به عنوان یک جریان متناوب یا پویانمایی حجیم از پیش بار(Load) شده برای رندرینگ بیدرنگ استفاده میکنند.