3D电影的制作利用了人的视觉原理。当人双眼同时观看同一物体时，由于两眼位置略有差别，观察角度也不同，所以在视网膜上形成的像也有所差异。这两个像经过大脑综合后，我们能够区分物体的前后、远近，从而产生立体视觉。
拍摄3D电影时，通常会使用两台摄像机，分别模仿人的两只眼睛的不同视角进行同时拍摄。在放映时，两台投影机会同步播放影像到同一面银幕上，供左右眼同时观看。
观看3D电影时，必须戴上特殊的3D眼镜，否则无法体验到立体效果。这些眼镜通常是偏振型眼镜，左镜片和右镜片的透振方向相互垂直。这样，观众的左右眼分别只能看到其中一台摄像机拍摄的影像，从而形成立体的影像效果。
