3D（三維）影片的原理是利用人兩眼的視覺差來模擬現實世界中的三維視覺效果。
人的兩眼之間大約有8厘米的距離，這使得人們在觀察物體時，每隻眼睛看到的圖像略有差異。大腦將這些略有差異的圖像處理融合，形成具有深度和立體感的視覺感知。3D電影的製作通常需要特殊的攝影設備，如使用兩台攝像機從不同角度同時拍攝同一個場景，分別記錄下左右眼看到的畫面。觀看3D電影時，觀眾需要佩戴特製的眼鏡，這些眼鏡利用偏振光技術或色彩分離技術，使左右眼分別只看到對應一側攝像機拍攝的畫面。
在電影院中，兩台放映機並置安置，分別將左右眼的畫面投射到螢幕上，通過觀眾的偏振眼鏡或彩色眼鏡，使得左眼只看到左眼的畫面，右眼只看到右眼的畫面，大腦接收到這分開的兩幅畫面後，將其融合成立體視覺。這樣的技術不僅讓我們在觀看3D電影時能看到上下、左右方向的運動，還能感受到物體向我們而來或離我們而去的動作，從而產生強烈的「身臨其境」感。