Mobilā attēlu apstrāde ietver to attēlu modificēšanu, klasificēšanu vai kaut kādā veidā interpretāciju, kas uzņemti mobilajās ierīcēs, piemēram, mobilajos tālruņos vai rokas datoros. Mobilā attēlu apstrāde lielā mērā ir saistīta ar iespēju lietotājiem labot attēlus, kas uzņemti no ierīces kameras uzreiz pēc fotoattēla uzņemšanas, vai programmatūru, kas automātiski koriģē attēla aspektus, kas parasti tiek uzskatīti par nevēlamiem. Citas mobilās attēlu apstrādes izmantošanas iespējas ietver objektu izsekošanu un noteikšanu, kā arī dokumentu tulkošanu faktiskā digitālā tekstā. Rokas ierīču radīšanai izmantotajai tehnoloģijai progresējot, mainās arī izmantotās attēlu apstrādes programmatūras ātrums un sarežģītība.
Visvienkāršākais mobilo attēlu apstrādes veids ir lietojumprogramma, kas darbojas ar fotogrāfiju, kas uzņemta ar ierīcē uzstādīto kameru. Tās var būt vienkāršas darbības, piemēram, ļaujot lietotājam apgriezt attēlu, vai arī tās var būt sarežģītākas, piemēram, attēla krāsu histogrammas analīze un modificēšana, lai automātiski labotu apgaismojuma problēmas ainā. Lietojumprogrammas saskaras ar dažiem izaicinājumiem, jo attēlu apstrādes darbības var būt ļoti procesora ietilpīgas, it īpaši, ja attēla izšķirtspēja ir augsta. Apvienojot to ar ierobežotu vietu darbību veikšanai, mobilajai attēlu apstrādei parasti ir nepieciešami mazi komponenti, kas darbojas ar optimizētiem algoritmiem.
Uzlabotā mobilo attēlu apstrāde faktiski var ietvert reāllaika korekcijas un renderēšanu. Tas var ietvert kustības izplūšanas noņemšanu vai fotografējamās fotogrāfijas centrēšanu, pamatojoties uz ainā konstatētajiem objektiem. Citas sarežģītas darbības var automātiski noņemt sarkano acu efektu no portreta vai uzņemt vairākus attēlus un savienot tos, lai izveidotu vienu kompozītmateriālu. Šāda veida lietojumprogrammu izstrādes priekšnoteikums mobilajām ierīcēm ir nepieciešamība pēc atsevišķas attēlu apstrādes lielākā galddatorā vai digitālajā studijā.
Tādu mobilo ierīču izplatība, kuras ir pilnībā integrētas ar spēju nemanāmi izveidot savienojumu ar internetu, arī ir radījusi vairākus iespējamos lietojumus. Objektu noteikšana un dekodēšana ir ļāvusi ierīcei, kas aprīkota ar pareizo programmatūru, kļūt par svītrkoda lasītāju, un noteikti kodi nekavējoties novirza uz tiešsaistes vietnēm vai produktu aprakstiem. Ne vienmēr joprojām esošo attēlu apstrāde reāllaikā ir novedusi pie paplašinātās realitātes programmatūras izstrādes.
Papildinātā realitāte rodas, kad ierīce izmanto mobilo attēlu apstrādi, lai noteiktu orientierus vai citas struktūras redzes laukā, dažreiz kopā ar globālās pozicionēšanas koordinātām. Lietojot kopā ar tiešsaistes serveri, tas ļauj ierīcei parādīt attēlus, kas patiesībā nav sastopami, bet ir redzami pēc attēla apstrādes ierīcē. Dažas šāda veida mobilās attēlu apstrādes lietojumprogrammas ietver virtuālās ekskursijas pa pilsētām un slēptos virtuālos stendus.