Faits: A. D._, né en 1966, est arrivé en Suisse à 18 ans sans formation professionnelle. Dès 1986, il a travaillé en qualité d'ouvrier (employé de production semi-qualifié) au service de la société X._ SA, à V._. A ce titre, il était assuré auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (ci-après: CNA). Victime d'un accident de ski le 26 février 2000, D._ a souffert d'une atteinte au genou gauche (rupture complète du ligament croisé antérieur, lésion complexe du ménisque interne et externe). La CNA a pris en charge les suites de l'accident. Le contrat de travail du prénommé a pris fin le 30 juin 2000. D._ s'est annoncé à l'assurance-invalidité et a reçu une formation pratique en informatique financée par cette assurance du 26 mai 2003 au 31 mai 2005. Par décision du 4 janvier 2007, la CNA a octroyé à l'assuré une rente d'invalidité de 13 % en fonction d'un revenu sans invalidité de 66'950 fr. et d'un revenu d'invalide de 58'500 fr., dès le 1er juin 2005 ainsi qu'une indemnité pour atteinte à l'intégrité de 10 %. Saisie d'une opposition de D._ visant uniquement le taux de la rente d'invalidité, la CNA l'a rejetée par une nouvelle décision du 21 février 2007. B. D._ a recouru contre la décision sur opposition de la CNA en concluant à l'octroi d'une rente d'invalidité de 31 %. Statuant par jugement du 20 juillet 2010, la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois a rejeté le recours. C. D._ interjette un recours en matière de droit public contre ce jugement dont il demande l'annulation en concluant, sous suite de dépens, à ce que son degré d'invalidité soit fixé à 27 % dès le 1er juin 2005. La CNA conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral de la santé publique a renoncé à se déterminer. 