A képeken ott taláható él, ahol a képfüggvény lokálisan jelentősen változik. Ezek a változások nem csak az  élekre, de sarokpontokra és a képzajra is igazak. A gradiensek a képfüggvényre értelmezett lokális irány-deriváltak. Az élek mentén a gradiens magnitúdója (nagysága) nagy, míg a homogén területeknél kicsi. A gradiens iránya az élre merőleges.

Gradiens magnitúdó:

Jelölje az x-irányú, pedig az y-irányú gradiens-képet! A gradiens nagysága az I képen az (x,y) pontban a következőképpen számolható ki:

Gradiens iránya:

A gradiens iránya a következőképpen kapható meg:

Gradiens irány-hisztogram:

A gradiens irány-hisztogram a képen lévő gradiens irányok számát mutatja meg a figyelembe vett iránytartományok tekintetében.