Η τρισδιάστατη απεικόνιση είναι μια διαδικασία για την απόδοση μιας τρισδιάστατης εικόνας σε μια δισδιάστατη επιφάνεια δημιουργώντας την οπτική ψευδαίσθηση του βάθους. Γενικά, η τρισδιάστατη απεικόνιση χρησιμοποιεί δύο ακίνητους φακούς ή φακούς κάμερας κίνησης σε μικρή απόσταση μεταξύ τους για να φωτογραφίσει ένα τρισδιάστατο αντικείμενο. Η διαδικασία αντιγράφει αποτελεσματικά τη στερεοσκοπική όραση των ανθρώπινων ματιών. Η εικόνα αναπαράγεται ως δύο επίπεδες εικόνες που τα μάτια των θεατών βλέπουν χωριστά, δημιουργώντας μια οπτική ψευδαίσθηση βάθους καθώς ο εγκέφαλός τους συνδυάζει τις εικόνες σε μία.
Το σημείο όπου η αριστερή και η δεξιά εικόνα επικαλύπτονται είναι το σημείο σύγκλισης. Αυτό το σημείο είναι γενικά το θέμα της εικόνας καθώς είναι το πιο καθαρό μέρος της εικόνας. Τα αντικείμενα στο σημείο της σύγκλισης φαίνεται να υπάρχουν στην οθόνη της επιφάνειας. Καθώς τα αντικείμενα στην τρισδιάστατη απεικόνιση κινούνται πιο μακριά από το σημείο σύγκλισης, εμφανίζονται είτε πιο κοντά είτε πιο μακριά από τον θεατή, δημιουργώντας την ψευδαίσθηση του βάθους.
Η τρισδιάστατη απεικόνιση παράγεται είτε ως δύο ξεχωριστές εικόνες που προβάλλονται δίπλα-δίπλα είτε ως μια ενιαία εικόνα με δύο αλληλοκαλυπτόμενα στοιχεία. Στη στερεοσκόπηση, δύο στατικές φωτογραφίες τοποθετούνται δίπλα-δίπλα και ο θεατής κοιτάζει την αριστερή και τη δεξιά εικόνα με κάθε μάτι ξεχωριστά. Η στερεοφωνική φωτογραφία χρονολογείται από την πρώιμη ανάπτυξη της φωτογραφίας. Αυτή είναι μια απλούστερη διαδικασία τρισδιάστατης απεικόνισης που απαιτεί μόνο δύο φωτογραφικές μηχανές για την παραγωγή δύο στατικών εικόνων. Αυτές οι εικόνες μπορούν επίσης να προβληθούν από κάθε μάτι ανεξάρτητα χωρίς τη βοήθεια οπτικού εξοπλισμού.
Το στερεοσκόπιο είναι μια συσκευή που συγκρατεί τις στερεοσκοπικές εικόνες σε μία μόνο κάρτα ή τις προβάλλει στην κατάλληλη απόσταση ώστε ο θεατής να δει τις εικόνες σε τρεις διαστάσεις. Για να δει την εικόνα σε τρεις διαστάσεις χωρίς στερεοσκόπιο, ο θεατής μπορεί να κοιτάξει και τις δύο εικόνες δίπλα-δίπλα και να σταυρώσει τα μάτια του/της μέχρι να ενωθούν οι εικόνες. Στη συνδυασμένη επικάλυψη, εμφανίζονται τρεις εικόνες, η μέση των οποίων εμφανίζεται σε τρεις διαστάσεις.
Οι μεμονωμένες εικόνες 3D, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται σε ταινίες 3D, προβάλλονται σε μια οθόνη και συνήθως προβάλλονται με εξειδικευμένο οπτικό εξοπλισμό, όπως γυαλιά 3D ή πολωμένους φακούς που χωρίζουν τις δύο εικόνες για κάθε μάτι. Με γυμνό μάτι, αυτές οι εικόνες φαίνονται σαν διπλή έκθεση. Οι πρώτες ταινίες 3D χρησιμοποιούσαν κόκκινα και κυανό φίλτρα. Τα γυαλιά 3D περιείχαν κόκκινους και κυανό φακούς, αφαιρώντας την εικόνα που παράγεται από το άλλο φίλτρο δημιουργώντας μια ξεχωριστή εικόνα για κάθε μάτι.
Αντίθετα, η σύγχρονη τρισδιάστατη απεικόνιση διαχωρίζει την εικόνα με τη βοήθεια πολωμένων φακών. Η διαδικασία είναι ουσιαστικά η ίδια, αλλά δεν παραμορφώνει τα χρώματα της εικόνας όπως τα κόκκινα και κυανά φίλτρα. Τα προγράμματα λογισμικού δημιουργούν τρισδιάστατες εικόνες με διάφορες τεχνικές για να δημιουργήσουν την ψευδαίσθηση της κίνησης, μετακινώντας αντικείμενα πιο κοντά στην θέα περισσότερο από αυτά που βρίσκονται πιο μακριά.