Puzzle-urile tridimensionale, sau puzzle-urile 3D, pun câteva rotiri noi pe formatul de puzzle convențional. De obicei, aceste puzzle-uri prezintă un design multidimensional în trei moduri principale. În primul rând, puzzle-ul ar putea funcționa ca un film 3D, în care ochelarii 3D sunt necesari pentru ca imaginea puzzle-ului să câștige adâncime. Un puzzle 3D lenticular câștigă dimensionalitate prin mișcare. Alți producători de puzzle-uri duc puzzle-urile 3D la un nivel mai literal, prin care întregul puzzle este construit astfel încât să aibă forma unui obiect real.
Rezolvarea puzzle-urilor este o distracție populară atât pentru adulți, cât și pentru copii. Aceste activități provocatoare implică, în mod tradițional, asamblarea unei bucăți de carton plat, de obicei pătrate, tăiată în bucăți de diferite forme. Grafica împodobește aceste piese, iar atunci când puzzle-ul este pus cap la cap, apare o imagine completă. Când un puzzle este 3D, fie are o imagine care pare tridimensională, fie puzzle-ul în sine are dimensiune.
Puzzle-urile 3D adevărate au adâncime, formă și dimensiune care simulează ceva real. De exemplu, mulți producători comercializează puzzle-uri concepute ca modele de clădiri celebre care, atunci când sunt construite, sunt în esență versiuni în miniatură ale omologilor lor din viața reală. Spre deosebire de un puzzle mai tradițional, aceste tipuri de puzzle sunt de obicei construite de la zero. Piesele sunt, de asemenea, mai groase, mai rezistente și au o formă mai unghiulară decât piesele obișnuite de puzzle. Alte exemple de replici tridimensionale pot include puzzle-uri glob și puzzle-uri cu animale.
Puzzle-urile lenticulare și puzzle-urile 3D cu grafică ambele au de obicei structura de puzzle plată tradițională, dar piesele creează o imagine 3D. Puzzle-urile grafice 3D obișnuite îmbină imaginile suprapuse împreună într-un mod care creează iluzia de profunzime atunci când folosiți ochelari speciali de vizualizare 3D. În plus, imaginile pot fi construite astfel încât să pară să se miște atunci când sunt văzute din unghiuri diferite. Acest tip de efect poate rezulta din utilizarea unei lentile lenticulare, care implică realizarea de imagini cu mici variații și imprimarea lor în straturi pe hârtie sau materiale plastice. Puzzle-urile cu imagini stereoscopice necesită doar o mică modificare a unghiului de vizualizare pentru fiecare ochi pentru a procesa o imagine diferită și a percepe adâncimea, în timp ce transformarea puzzle-urilor de imprimare 3D necesită o schimbare semnificativă a unghiurilor de vizualizare a puzzle-urilor.
Unele tipuri de dispozitive de rezolvare a problemelor pot fi considerate și puzzle-uri 3D. În plus față de puzzle-uri, orice dispozitiv care obligă utilizatorul să navigheze într-o provocare sau să negocieze o serie de opțiuni pentru a ajunge la o soluție poate fi considerat un puzzle. Ca atare, obiectele de mână, cum ar fi Cubul Rubik, ar putea fi privite ca un puzzle 3D. Acest obiect special este un cub cu diferite modele de culoare pe care utilizatorul trebuie să le asorteze prin mișcări de răsucire.