Битовая глубина (используемое число битов для представления уровней градаций серого пикселя) определяет точность воспроизведения шкалы градаций серого. Например, битовая глубина 3 бита обеспечивает 8 уровней градаций серого; битовая глубина 8 битов обеспечивает 256 уровней градаций серого. Минимальный уровень яркости пикселя, соответствующий черному цвету, должен быть равен нулю. Максимальный уровень яркости пикселя, соответствующий белому цвету, кодируется значением "1" для каждого бита.
Яркость самого "темного" пикселя изображения может быть больше нуля, а яркость самого "светлого" пикселя может быть меньше максимального значения. Например, яркость самого "светлого" пикселя при 5-битовой битовой глубине должна быть не более 31, а яркость самого "светлого" пикселя при 8-битовой битовой глубине должна быть не более 255.
Значение битовой глубины может находиться в диапазоне от 1 до 16 битов.