Når billeder og visualiseringer anvendes i akademisk forskning, afspejler deres brug forskellige forskningsområders formål og interesser. Humanistisk forskning fokuserer på billeder som repræsentationsformer, tegnsystemer og kulturelle praksisformer, og analyserer dem ud fra kunstteoretiske, historiske eller medievidenskabelige perspektiver. Samfundsforskningen anvender billeder både som data i kvalitative studier, såsom sociologi og antropologi, og som visuelle metoder til datafremstilling. Kvantitativ forskning benytter visuelle repræsentationer som grafer og diagrammer til at formidle resultater. I naturvidenskaben bruges modeller og visualiseringer til at repræsentere fænomener, som ofte er utilgængelige uden teknologisk eller skalerende hjælp