3D-film er film der bildene skal skape en tredimensjonaldybdeillusjon ved hjelp av visuelle presentasjonssystemer som gir forskjellige synsinntrykk til høyre og venstre øye hos betrakteren og dermed etterlikner opplevelsen av å se et virkelig rom.
Teknikken innebærer filming av to bilder på samme tid, med to kameraer plassert ved siden av hverandre, enten rettet mot hverandre mens de filmer på en 90 graders vinkel via speil, eller parallelt tett nok til å gjenskape avstanden mellom våre to øyne. Det kan også benyttes shiftoptikk for å forskyve begge eller det ene bildet, med perfekt synkronisering mellom kameraene, og med identiske tekniske innstillinger på begge. Når man skal se en 3D-film, må hvert øye se hver sin film, og da vil hjernen tolke de to bildene til ett enkelt tredimensjonalt bilde, slik vi også tolker vårt ordinære synsfelt. Man kan også skape 3D animasjonsfilm ved å sette opp to "virtuelle" kameraer, som igjen "filmer" hver sin film. Avspillingsteknologien blir den samme.
Moderne datateknologi gjør det også mulig å produsere 3D-filmer uten doble kameraer. Dette må da gjøres ved å mappe tredimensjonale objekter med bilder. Å skape 3D-film av 2D-film kan ikke gjøres uten videre, da man i utgangspunktet mangler informasjon om den tredje dimensjonen.
