Em computação, uma imagem digital em nível de cinza é uma imagem na qual o valor de cada pixel é uma única amostra de um espaço de cores. Imagens desse tipo são tipicamente compostas com tons de cinza, variando entre o preto como a menor intensidade e o branco como maior intensidade. Imagens em nível de cinza são diferentes de imagens binárias em preto e branco, que contém apenas duas cores; imagens em nível de cinza podem contar diversos tons de cinza em sua composição. Apesar disso, em vários outros contextos fora de imagens digitais, o termo "preto e branco" é usado para se referir ao nível de cinza; por exemplo, fotografias em tons de cinza são geralmente chamadas fotos preto e branco.
As imagens em nível de cinza são geralmente resultado de um cálculo da intensidade da luz em cada pixel em cada faixa do espectro electromagnético (como por exemplo, o espectro visível). Computacionalmente, as imagens monocromáticas são armazenadas utilizando-se oito bits (um byte) por pixel, o que permite 256 intensidades possíveis, geralmente em uma escala não linear. Contudo, a precisão deste formato não é grande, gerando muitas vezes confusão nas cores. Aplicações específicas, como imagens médicas, requerem mais níveis para amplificar os detalhes da imagem e evitar erros de arredondamento da computação. Dezasseis bits por pixel também são populares para aplicações específicas, e o formato PNG suporta tal escala por omissão, apesar de alguns navegadores e editores gráficos ignorarem os oito bits de menor ordem de cada pixel.
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