Il est le premier à présenter une formulation claire du principe de la perspective centrale dans son ouvrage De pictura, considéré comme le programme fondateur de la représentation picturale occidentale qui doit « représenter des surfaces de formes diverses sur une seule surface ». Sans figures, il y expose une définition rigoureuse de la perspective centrale : « La peinture sera donc une section de la pyramide visuelle à une distance donnée, le centre (l'œil du peintre) étant posé. »
Pour montrer, à l'aide du théorème de Thalès, que les proportions sont conservées, il invente un « voile intersecteur », quadrillé de fils plus épais, qu'il « place entre le corps à représenter et l'œil, de façon que la pyramide visuelle pénètre à travers les jours du voile ». Si Alberti réinterprète, avec une égale importance, la triade vitruvienne (solidité, utilité, beauté), ses successeurs vont négliger les questions constructives, donnant la primauté au beau sur la technique.