Termejä “kolmiulotteinen” (3D tai 3-D) ja “kaksiulotteinen” (2D tai 2-D) käytetään yleisimmin valokuvauksessa ja muussa graafisessa kuvatekniikassa, kuten animaatiossa ja tietokonegrafiikassa. Ero 3D- ja 2D -kuvien välillä on se, että 3D -kuvat lisäävät syvyyden tunnetta. 2D -kuvassa on toisaalta vain korkeus ja leveys. Termiä “kolmiulotteinen” käytetään myös joskus kuvaamaan fyysistä esinettä, kuten veistosta tai kännykkää, jota voitaisiin kuvata kolmiulotteiseksi taiteeksi verrattuna kaksiulotteiseen maalaukseen.
Kolmiulotteisia kuvia ei voi luoda ilman päällekkäisyyttä kahden silmän, jotka toimivat rinnakkain, vaikutuksesta, mikä mahdollistaa kolmiulotteisten havaintovaikutusten, kuten syvyyden havaitsemisen. Varhainen 3D-tekniikka jäljitteli tätä prosessia kahden kameran tai kahden objektiivin asetuksilla. Nykyaikainen tietotekniikka voi helposti luoda realistisia tehosteita sekä 3D- että 2D -muodossa.
Valokuvaus tallentaa kuvat toistettavaksi tasaisille, kaksiulotteisille pinnoille, kuten paperitulosteille tai näyttöruuduille. Tämä tasoittaa kuvaa, vähentää tai poistaa syvyyden vaikutuksen. Luonnollinen näkö tuottaa tämän vaikutuksen, koska silmät ovat hieman erillään toisistaan, jolloin aivot voivat käsitellä kahta eri näkemystä samasta kuvasta. 19 -luvun lopulla valokuvaajat yrittivät korjata tämän ongelman kahdella still- ja liikekameralla, jotka oli suunniteltu toimimaan rinnakkain. Näiden ”stereoskooppisten” kuvien katseleminen erityiskatselijoiden kautta simuloi kolmiulotteisen kuvan näkemisen vaikutusta.
3D- ja 2D -termejä käytettiin ensimmäisenä yleisesti elokuvateollisuuden vuoksi. 1950 -luvun aikana Hollywoodin elokuvantekijät kokeilivat 3D -elokuvia markkinointitemppuna. Nämä elokuvat kuvattiin vaihtamalla stereoskooppisia kahden kameran asetuksia. Ne olivat kalliita valmistaa ja vaativat katsojia käyttämään erikoislaseja 3D -vaikutelman kokeilemiseksi. Vain muutamasta näistä elokuvista tuli pysyviä klassikoita, useimmissa kauhu-/jännityslajissa, kuten House of Wax, Creature from the Black Lagoon ja Alfred Hitchcockin Dial M for Murder.
Toisella 3D -elokuvien aallolla 1980 -luvulla saatiin samanlaisia tuloksia. Varhaisimmissa videopeleissä oli myös 2D -grafiikkaa, mutta 1980- ja 1990 -luvuilla nopea kehitys tietokoneen käsittelyssä ja muistissa mahdollisti realistisemmat kuvat. 21. vuosisadalla tietokoneella tuotetut kuvat (CGI) voivat luoda 3D- ja 2D-tehosteita sekä suurille että pienille näytöille. Vuonna 2009 James Cameronin Avatar-elokuva aloitti uuden elokuvamaisen 3D-aallon yhdistämällä huippuluokan CGI: n ja digitaalisen elokuvantekniikan. Pian monet Hollywoodin suuribudjettiefekteistä seurasivat perässä.
Tosielämässä on toinen ratkaiseva ero 3D- ja 2D -näkemyksen välillä. Kolmiulotteinen visio edistää syvyyden havaitsemista tai kykyä arvioida kohteen etäisyys. Tämä tosiasia on humoristisesti korostettu tieteis -tv -sarjassa Futurama, koska yhdellä näyttelyn päähenkilöistä, Leelalla, on vain yksi silmä. Huolimatta tähtienvälisen avaruusaluksen lentäjänä Leela valittaa usein, ettei hänellä ole syvyyttä. Ironista kyllä, kuuluisan 3D -elokuvan House of Wax ohjaaja Andre de Tothilla oli myös vain yksi silmä, eikä hän voinut nähdä kolmiulotteisena.