La Grey Level Co-occurrence Matrix (spesso abbreviata in GLCM, che si può tradurre in italiano come Matrice di Co-occorrenza) è una matrice che riflette le varie frequenze con cui ogni intensità di grigio appare accanto ad altre ad una distanza definita (tale distanza è definita "offset". L'offset è pari ad 1 se ci si riferisce all'elemento immediatamente adiacente, mentre è maggiore di 1 se man mano si considerano elementi più distanti). Tale matrice viene calcolata per tutte le direzioni dello spazio 2D o 3D, escludendo quelle contrapposte (in quanto mostrano risultati identici). È possibile poi ricavare i singoli descrittori per ogni singola direzione oppure unendo i dati di tutte. Al bordo dell'immagine ovviamente non è più possibile trovare un elemento adiacente a quello studiato, quindi gli elementi che dovrebbe avere un "compagno" (per l'offset scelto) fuori dall'immagine vengono scartati dall'analisi.