Η ιατρική επαυξημένη πραγματικότητα συνδυάζει πραγματικές και εικονικές τρισδιάστατες εικόνες για να βοηθήσει σε ιατρικές διαδικασίες ή εκπαίδευση. Συνηθέστερα, οι τεχνολογίες επαυξημένης πραγματικότητας χρησιμοποιούνται για να παρέχουν στους γιατρούς εικόνες από το εσωτερικό του σώματος ενός ασθενούς για χρήση στη χειρουργική επέμβαση. Οι ίδιες ή παρόμοιες τεχνολογίες επιτρέπουν στους φοιτητές ιατρικής να εξασκούν διαδικασίες σε ανδρείκελα ή πτώματα. Ένας άλλος τύπος βοηθά τους ίδιους τους ασθενείς να οραματιστούν τι συμβαίνει στο σώμα τους.
Οι ελάχιστα επεμβατικές χειρουργικές τεχνικές επιτρέπουν στους γιατρούς να κάνουν χειρουργική επέμβαση χωρίς να κάνουν μεγάλες τομές. Η ιατρική επαυξημένη πραγματικότητα είναι ένα απαραίτητο εργαλείο για να συμβεί αυτό. Συχνά, τα αποτελέσματα της μαγνητικής τομογραφίας (MRI) ενός ασθενούς, οι υπέρηχοι ή άλλες τρισδιάστατες καταγραφές συνδυάζονται με εικόνες σε πραγματικό χρόνο των ενεργειών του χειρουργού. Οι συνδυασμένες εικόνες μπορούν να προβληθούν μέσω ενός Head Mounted Display (HMD), το οποίο φοράει ο χειρουργός για να μιμηθεί τη φυσική όραση.
Οι φοιτητές ιατρικής ή οι ασκούμενοι χειρουργοί μπορούν να χρησιμοποιήσουν την ιατρική επαυξημένη πραγματικότητα για να εξασκήσουν χειρουργικές τεχνικές. Η τεχνολογία για αυτό είναι σχεδόν η ίδια με αυτήν που χρησιμοποιείται στην ελάχιστα επεμβατική χειρουργική. Αντί για τα αρχεία ενός πραγματικού ασθενούς, ωστόσο, ο μαθητής μπορεί να εξασκηθεί χρησιμοποιώντας ένα ανδρείκελο με γενικές εικόνες του εσωτερικού του σώματος ενός ατόμου. Ο μαθητής θα μπορούσε στη συνέχεια να χειριστεί τις εικονικές εικόνες για να παρέχει μια εξαιρετικά ακριβή προσομοίωση της πραγματοποίησης πραγματικών χειρουργικών επεμβάσεων. Για ακόμη μεγαλύτερη ομοιότητα, το ίδιο πράγμα μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας ένα πτώμα αντί για ένα ανδρείκελο.
Δεδομένου ότι η ιατρική επαυξημένη πραγματικότητα μπορεί να παρέχει μια τόσο λεπτομερή, ζωντανή εικόνα του εσωτερικού του σώματος ενός ατόμου, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να βοηθήσει στην εκπαίδευση των ασθενών. Ένα άτομο θα μπορούσε, για παράδειγμα, να σταθεί μπροστά από μια οθόνη που θα παρείχε εικόνες των μυών, του σκελετού ή άλλων επηρεαζόμενων συστημάτων στο σώμα. Αυτή η εικόνα μπορεί να μετακινηθεί όταν το άτομο κινείται ή ως απάντηση στον χειρισμό του γιατρού. Ο γιατρός μπορεί να χρησιμοποιήσει αυτές τις εικόνες για να βοηθήσει τους ασθενείς να κατανοήσουν τι συμβαίνει στο σώμα τους και τι πρέπει να γίνει για να διορθωθούν τα προβλήματα. Αυτή η τεχνολογία εξυπηρετεί μια λειτουργία παρόμοια με ένα μοντέλο κλίμακας μιας άρθρωσης γόνατος, για παράδειγμα, αλλά με μεγαλύτερη διαδραστικότητα.
Ο τομέας της ιατρικής επαυξημένης πραγματικότητας είναι ένας τομέας που εξακολουθεί να αυξάνεται. Έχουν προταθεί και άλλες χρήσεις των ίδιων τεχνολογιών, αλλά δεν είχαν εφαρμοστεί από το 2011. Για παράδειγμα, μπορεί να είναι δυνατή η δημιουργία λογισμικού HMD, το οποίο θα επιτρέπει στους γιατρούς να δουν ολόκληρο το ιατρικό ιστορικό ενός ασθενούς με μια ματιά, υπερθέτοντας εικόνες προηγούμενων τραυματισμοί ή ασθένειες στο σώμα του ασθενούς.