L'obiettivo dell'equalizzazione consiste nell'ottenere un'immagine in cui le componenti di colore siano ben bilanciate e spalmate lungo tutto lo spazio colore disponibile. Questo serve a massimizzare complessivamente il contrasto.
Per far questo dobbiamo applicare una trasformazione T in cui andiamo a lavorare sui singoli pixel di un'immagine. T dev'essere una funziona monotona non decrescente (per evitare artefatti dovuti ad inversioni di intensita') che trasforma un'intensita' di un pixel da un range [0, L-1] ad un altro pixel sempre con range [0, L-1].