3차원(3D) 공간에 있는 것처럼 보이는 영상을 말한다. 실제로 3차원 영상을 재현하는 방법도 시도되고 있지만, 널리 연구되는 방법은 좌우의 눈에 각기 좌우 방향에서 본 것과 동일한 영상을 제시해 두 눈의 시차를 주고 이것을 합성하여 하나의 입체영상으로 보이게 하는 것이다. 좌우 양방향의 영상을 분리하여 좌우 각각의 눈에 보이게 하는 방법으로는 편광 안경, 색 필터 안경, 스크린 등이 이용된다. 입체영상 기술은 이미 EXPO 전시관이나 아이맥스(IMAX) 영화를 통해 잘 알려져 있다. 여기서 입체감은 두 눈에 투영되는 물체의 좌우 영상 차이 때문에 나타나며, 두뇌의 합성 과정을 통해 3차원 입체영상으로 인식하게 된다. 이는 두 눈이 약 6.5cm 간격으로 떨어져 위치하고 있어서 서로 약간 다른 두 방향의 영상을 보게 되므로 양안 시차가 발생한다. 기존의 CRT나 평판 디스플레이는 화면에 2차원(2D) 영상만을 표시하므로, 물체의 전후 또는 측면의 영상정보를 보는 데 어려움이 있다. 반면에 3차원 디스플레이 기술은 여러 방향의 영상정보를 동시에 표시함으로써 물체의 깊이 정보뿐만 아니라 실제 현장에 있는 것과 같은 현실감을 표현하는 특징이 있다.