实时渲染相较于离线渲染的主要局限在于视觉质量较低且场景复杂度受限，这主要是由即时输出对速度的要求所致。
若要实现实时性能（例如每秒 30 - 60 帧）以支持交互性，就需要简化纹理、光照和几何模型。相比之下，离线渲染则可以在较长的时间内处理诸如复杂阴影、全局光照和高分辨率纹理等高细节元素。
常见的场景突出这些局限性： - 游戏：为了保持帧率，游戏通常使用更简单的着色器和较少的多边形，而离线渲染的过场动画则具有更丰富的细节。 - AR/VR：交互式需求限制了光源和粒子效果的使用，而离线建筑可视化则采用全细节渲染。
针对高保真度照片级渲染（例如电影特效），离线渲染效果更为出色；而交互式应用程序通常会通过降低模型复杂度（如采用不同层次的细节模型）等优化手段来缓解性能瓶颈。