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  個人和家用計算機中的幀緩衝器中常有一些定義好的模式,也就是幀緩衝器可以工作的模式。這些模式可以自動配置硬體以輸出不同的解析度、色彩深度、記憶體佈局及重新整理頻率等。  Unix中則通常沒有這些便利,而是更傾向於直接操縱硬體。這可以更靈活地設定可以使用的解析度、色彩深度和重新整理頻率,只受限於可用作幀緩衝器的記憶體。這種方法的一個副作用是,顯示裝置可能被迫工作在其力不能及的模式下,有時這會導致裝置器硬體上的損壞。不過更常見的是,它會產生一些垃圾而無用的輸出。現代的CRT顯示器通過引入智慧保護電路而解決了這一問題。如果被設定成了不可用的顯示模式,則會顯示出錯誤資訊。  LCD也會含有這樣一個保護電路,但並不是出於這個原因。由於LCD必須以數字形式取樣顯示訊號(這樣來類比電子束),所以超出範圍的訊號無法物理地顯示在監視器上。

  傳統的幀緩衝器支援的色彩模式很廣泛。受限於昂貴的記憶體,大多數早期的幀緩衝器使用的是1位、2位、4位或 8位的色深。小的色深導致不能產生完整的色彩範圍。其解決方法是為幀緩衝器增加一個查詢表(lookup table,LUT),把幀緩衝器中儲存的每個“顏色”作為一個索引。這就是所謂的索引色(indexed color)模式。  查詢表扮演著調色盤的角色,它包含的資料用以定義數量有限的——比如256種——色彩。但這256種色彩中的每種色彩本身,則是可能是用許多位(比如24b,每8位對應於三原色中的一色)定義的。有了24位,色彩就可以定義得更精細了。色彩總數有限的影象總還有些捉襟見肘,不過它們可以被精挑細選出來,故仍被認為比直接使用8位色略勝一疇。  在索引色模式下,幀緩衝器中儲存的資料決定了調色盤中256種色彩中的哪一種將用於當前畫素,然後查詢表中儲存的資料被送往3個數-模轉換器,這樣來為顯示器建立視訊訊號。  在有些設計中,也可以臨時向查詢表中寫入資料或在已有調色盤中切換,也允許把影象分割成一個個水平條,每個水平條使用自己的調色盤,這樣就可以呈現調色盤範圍更廣的影象了。

  幀緩衝器通常是以直接對映到CPU記憶體空間的方式訪問的,但這並不是唯一的方法。比如:

  許多系統嘗試模擬幀緩衝器裝置的功能,通常是出於相容性的考慮。兩個最常見的虛擬幀緩衝器是Linux的fbdev及X Window的Xvfb。Linux的fbdev把對訪問底層幀緩衝器的物理方式抽象成一個可靠的記憶體對映,以易於程式訪問。這樣增加了移植性,因為程式無須應對記憶體對映不連續的系統或要求記憶體庫切換()了。  在X Window System中新增Xvfb是為了在沒有圖形幀緩衝器時執行X,最初的原因已不可考,而在現代系統中它常被用以支援JVM之類的程式,這些程式不允許在無介面環境中產生動態圖形。

  由於幀緩衝器通常是為處理多個解析度而設計的,故其記憶體也通常比以低解析度顯示單幀所需要的記憶體大。由於記憶體的大小相當可觀,故可以在不妨礙當前所顯示幀的前提下向視訊記憶體中寫入新幀。這是通過告訴幀緩衝器為當前幀使用某一部分特定記憶體來實現的。這一部分的記憶體內容正在顯示時,另一部分完全獨立的記憶體被填充為下一幀的資料。一旦從緩衝區(通常稱為“後端緩衝區”)被填充,幀緩衝器就被要求檢視從緩衝區。此時主緩衝區(通常稱為“前端緩衝區”)變成從緩衝區,從緩衝區則變成了主緩衝區。這一交換通常在垂直遮沒間隔中完成,以避免螢幕被“撕裂”(即顯示一半舊幀、一半新幀)。  現代多數幀緩衝器都有足夠多的記憶體,以執行主從緩衝區的交換——即使是在高解析度下。這樣,它就成了PC遊戲程式設計師所使用的一種標準技術。

  圖形加速器也就是現在所說的顯示卡。  隨著對高質量圖形的需求的增長,硬體廠商想出了一種方法以減少填充幀緩衝器所需的CPU時間。在Unix中常把這種硬體稱為圖形加速器。  常見的繪圖命令(多為幾何繪圖指令)以原始形式(raw form)傳送給圖形加速器,加速器再把命令的結果點陣化(rasterize)給幀緩衝器。用這種方法,每條命令可以節約幾千到幾百萬個CPU週期,這樣CPU就可以轉去處理其他工作了。  早期加速器專注於提高2D GUI系統的效能,現代的則專注於實時產生3D影象。常見的設計是使用OpenGL/DirectX之類的庫把命令發給圖形加速器,之後圖形驅動程式把命令(commands)轉換成加速器的GPU的指令(instructions),GPU使用這些微指令來計算出點陣化的結果。這些點陣化結果以位塊形式(bit blitted)傳送到幀緩衝器。之後幀緩衝器的訊號與內建視訊疊加裝置(通常用以在不修改幀緩衝器資料的情況下產生滑鼠指標)組合,模擬特效則通過修改輸出訊號的方式產生。模擬訊號修改的一個例子是3dfx Voodoo卡使用的抗鋸齒技術,它為輸出訊號新增一些輕微的模糊以淡化點陣化影象的鋸齒。
幀緩衝器是一個視訊輸出裝置,它從一個包含了完整幀資料的記憶體緩衝區驅動視訊顯示器。