Matemáticas suele participar en el diseño de videojuegos cuando un videojuego tiene un motor de física o trata con estadísticas y probabilidad. Las matemáticas también están involucradas en el diseño visual y los gráficos de un juego.
Algunos juegos de disparos o carreras en primera persona tienen una física compleja y realista conocida como el motor del juego. En los juegos modernos, las matemáticas deben ser complejas para dar a un juego una sensación auténtica. Determinar la trayectoria de una bala o el movimiento de un automóvil sobre una pista de carreras es un ejercicio puramente matemático. El mapeo de la mecánica de la física del mundo real al mundo del juego requiere conocimientos y cálculos matemáticos.
Las matemáticas también son un componente crítico de los gráficos de videojuegos. Un mundo de juego y las cosas que lo componen están compuestas de polígonos, y diseñar formas para que estos polígonos interactúen entre sí es un trabajo complejo que requiere muchas matemáticas. La geometría es particularmente importante por esta razón, ya que es esencial el conocimiento de planos, vectores y ángulos.
Una de las formas más complejas en que las matemáticas están involucradas con el diseño de videojuegos es en la probabilidad, ya que muchos juegos se basan en gran medida en el azar. Algunos tienen características de tipo de juego y necesitan tener complejos fundamentos estadísticos para que sean atractivos y divertidos de jugar. La programación informática es una empresa matemática y la programación de videojuegos aumenta la necesidad de que el creador tenga una base matemática sólida.
