Tek bir donanım parçası olarak ele alınsa da, bir ekran kartı aslında başlı başına bir sistemdir. Kendi işlemcisi (GPU), belleği (VRAM) ve BIOS’una sahip olan ekran kartları sistemin diğer bileşenlerini yormadan, her türlü görüntü işleminin yapılmasına olanak sağlar. Bir ekran kartının en önemli öğesi GPU (Graphics Processing Unit/Grafik İşleme Birimi), yani grafik işlemcisidir. Görüntü üzerine yoğunlaşmış bir işlemci (CPU) gibi çalışan GPU, 3D gerçekleme için temel olan kayan nokta hesaplamalarını, işlemciye yük bindirmeden yapar. Hatta öyle ki, şu anda piyasada bulunan pek çok GPU, işlemcilerden daha fazla veri işleyebilme kapasitesine sahiptir. Bu sebeple, sistem performansının olumsuz yönde etkilenmemesi için uygulamaya ve çözünürlüğe bağlı olarak, CPU ekran kartının tamamen kendi gücünü kullanabilmesini engeller ve ancak CPU'nun izin verdiği miktarda veri işlemesini sağlar.

Günümüzde ATI ve NVIDIA olmak üzere piyasaya hakim iki GPU üreticisi vardır. Son yıllarda nano üretim teknolojisinin ilerlemesi ve bu iki üretici arasındaki rekabetin artmasından dolayı, GPU mimarisi de etkilenmiştir. Gittikçe küçülen işlemcilerde birim başına düşen transistör sayısının artması, grafik işlemcisinin işlem kapasitesini arttırmış ve daha verimli enerji kullanımına olanak sağlamıştır.

Bir GPU’da bulunan en önemli özellik, GPU’nun komutları uyguladığı çekirdek saati hızı (core clock) hızıdır. Çekirdek saati yükseldikçe, grafik işlemleri üzerindeki başarı oranı artar. Çekirdek saati hızının, standart frekans değerinin üzerine çıkartılarak (overclock/hız aşırtma) GPU’nun performansı daha da arttırılabilir. Hız aşırtma işlemleri esnasında, ekran kartının ve anakartın yanında gelen ya da üçünçü parti programlar kullanılabilir.

Grafik işlemcisi tarafından yapılan hesaplamalar ise grafik belleğinde tutulur. Grafik belleği miktarının yüksek olması, özellikle yüksek çözünürlüklü grafik işlemlerinde başarım oranını arttırır. Ancak bellek miktarı da tek başına yeşterli bir etken değildir. Bunun yanında, bellek ve diğer aygıtlar arasındaki veri transferini sağlayan bellek arayüzünün miktarı ve bellek saati (memory clock) de önemlidir.

Dijital teknolojinin gelişmesi, kartın üzerinde bulunan portlarda da değişime yol açmıştır. Analog sinyallerin ekran kartı ve monitör arasında taşınmasını sağlayan D-Sub çıkışı yerini dijital-temelli DVI çıkışına bırakmaktadır.

Kısa bir zaman önce çok az ekran kartında mevcut olan HDMI çıkışı ise 2009’u ortalarından itibaren ekran kartlarında neredeyse bir standart haline gelmeye başlamıştır. Yerini DVI’a bırakan D-Sub portu gibi, yakın gelecekte DVI portu da yerini HDMI’a bırakacaktır. Bu noktada şu da belirtilmelidir ki, ekran kartı HDMI ve HDCP destekli olduğu sürece çevirici bir adaptör yardımıyla her zaman DVI’dan da HDMI çıkışı alınabilir.

Ayrıca, Radeon HD 5000 serisi ile yaygınlaşan Displayport arayüzü de artık günümüz ekran kartları üzerinde yer almaktadır. HDMI portundan iki kat daha hızlı transfer gerçekleştiren bu arayüzün, tazeleme hızı ve renk derinliği de daha yüksektir. DisplayPort ve HDMI, yakın bir gelecekte en yaygın kullanılan arayüzler olacaktır. Ekran kartı tercih ederken bu portlardan birine ya da her ikisine de sahip bir seçim yapmak, kullanıcının yararına olabilecektir.

En nihayetinde herhangi bir ekran kartı için sayılan bu performans unsurları maliyet artmasına da sebebiyet verir. Bu sebeple kullanıcıların ekran kartı satın alırken fiyat/performans kıyaslaması yapmaları ve ekran kartını hangi gereksinimler ile kullanacaklarını gözden geçirmeleri yararlarına olacaktır.