Les matériaux PBR diffèrent des matériaux traditionnels principalement par l'utilisation de modèles basés sur la physique pour simuler les interactions lumière-matière, tandis que les matériaux traditionnels s'appuient sur des paramètres simplifiés définis par l'artiste.
Les principales différences incluent l'accent mis par PBR sur la réplication du comportement de la lumière dans le monde réel grâce à des propriétés physiquement précises telles que l'albédo, la rugosité et le métallique. Cela assure un réalisme cohérent dans différentes conditions d'éclairage, contrairement aux matériaux traditionnels, qui utilisent souvent des ajustements arbitraires qui peuvent sembler irréalistes sous différentes lumières.
Pour des rendus 3D réalistes, les matériaux PBR réduisent les ajustements manuels et améliorent la cohérence par rapport aux matériaux traditionnels.