La CAO volumique, par opposition à la CAO surfacique, a été basée sur la génération de volumes par assemblage de volumes simples : sphere, cube, cone... Aujourd'hui dans les CAO volumiques telles que Solidworks ou ProEngineer, on génère des volumes (pièces) par des suites d'opérations d'extrusion, rotation ou balayage sur des esquisses. Dans les CAO volumiques on crée ou on enlève de la matière.