3D電影在今天已經相當普及了，那么它的原理是什么呢？這就得先從人腦的成像規律講起了。其實3D電影是利用大腦的成像規律耍了一個小把戲。在實際生活中當我們看一件東西時，我們左右兩只眼睛看到的景象其實是略有差別的（不信的話，可以盯著桌面上的水杯，然后左右眼輪換關閉試試），這種有差別的像經過我們的大腦處理之后就變成了一個具有立體感的3D圖像。大腦的這種功能有利于我們去判別物體的大小和距離，對于我們祖先在野外生存是十分重要的,這是因為在野外打獵的時候需要根據獵物的大小和距離來決定采取什么樣的策略。顯然，同等條件下，距離越近的獵物更容易被捕獲。
對于普通的2D電影，我們左右兩眼看到的景象都是一樣的，因此不會有立體感。但是對于3D電影，情況就不一樣了。3D電影給我們左右眼輸入的圖片需要不一樣，這樣圖像經過我們大腦的處理就會變成立體圖像。這也就是為什么在觀看3D電影時，我們需要佩戴特殊的眼鏡。
當然不同時期的3D電影采用的是不同的3D眼鏡。例如，幾年前的3D眼鏡主要是藍綠色的，相信不少同學可能都見過。這種3D眼鏡的紅色的眼鏡片可以過濾掉藍光，而藍色的眼鏡片可以過濾掉紅光，這樣透過兩個鏡片看到的像就會有細微的差別，經過大腦的加工處理，我們看到的就是立體的像了。這種紅藍鏡片的3D眼鏡透過的光大多數都是紅光或者藍光，因此看到的3D影響會有一些失真，色彩也并不是十分鮮明，時間長了有些人還會感到頭暈惡心等等。
而現在大多數電影院采用的都是偏振光3D眼鏡。偏振光指的是光波的振動方向沿著同一個平面，我們平時看到的燈光或者太陽光，光在每一個平面都有偏振，因此它們都屬于非偏振光。而偏振光3D眼鏡，每個鏡片只允許特定的偏振光通過。左右鏡片的偏振光的偏振方向互相垂直，它們攜帶的成像信息略有差別，這樣最后我們看到的就是立體的3D圖像了。如下圖所示，左邊鏡片通過的是水平偏振的光，右邊鏡片通過的是垂直方向的偏振光，兩束偏振光所攜帶的成像信息略有差別，經過我們大腦處理后就會變成3D圖像了。
例如，不閃式3D技術就是上面提到的偏光式3D成像；而時分法技術是通過提高屏幕刷新率把圖像按幀一分為二，形成左右眼連續交錯顯示的兩組畫面，然后通過特殊的3D眼鏡使得這兩組畫面分別進入左右雙眼，最終在大腦中合成3D立體圖像；而光柵式技術是通過光柵屏障來控制光線行進方向，讓左右兩眼接受到不同的影像，從而產生視差，最終形成立體顯示效果。
3D成像通過給我們的左右眼輸入不同的圖片信息來獲得立體感，全息投影卻不是，全息投影通過激光記錄了物體反射或者投射的光波的全部信息，然后通過全息投影的膠片可以完全重建物體的成像信息。通過我們的左右雙眼，我們看到的是物體不同方位的成像信息，這樣我們看到的就是具有立體感的物體。
因為全息投影記錄了物體不同方位的成像信息，因此無論我們怎么看物體都是具有立體感的，仿佛真的物體在那里一樣。但是3D電影就不一樣了，現在大部分3D電影拍攝時，相機的位置只有水平方向的差別，垂直方向沒有，當觀眾歪頭去觀看3D電影時，就能看到兩個未重合的影像。
其實不管是3D成像還是全息投影，他們的起源與發展都離不開科學不停的探索與進步。就拿3D電影來說，如果沒有我們對于人腦成像規律以及光的性質的了解，現在就不會出現如此逼真的3D電影。因此科技的發展能真真切切的改變我們的生活，和我們的日常生活息息相關。