Les algorithmes hiérarchiques utilisent une description de l'éclairement de chaque surface sous forme d'une hiérarchie de niveaux de détail, avec une sélection du niveau approprié pour chaque interaction lumineuse.
L'unification des techniques de radiosité hiérarchique et de traitement des milieux participants a permis le développement d'un algorithme de simulation hiérarchique efficace, utilisant le concept de ``regroupement" ( clustering en anglais) [8]. De cette façon, le nombre d'interactions lumineuses modélisées n'est plus quadratique par rapport au nombre de surfaces initiales. Cette approche permet de simuler la distribution de l'éclairage avec des bases de données très complexes.