Стереокинематограф — демонстрационная система, имитирующая наличие третьего измерения, или вызывающая у зрителя иллюзию глубины. В основе лежит феномен бинокулярного зрения человека.

Метод, как правило, предполагает одновременную съёмку с помощью двух синхронизированных камер с идентичными техническими характеристиками, расположенных друг рядом с другом, иногда под углом 90 градусов (во втором случае применяются зеркала). Также используются специализированные камеры с двумя объективами, разнесёнными на расстояние 64 мм (см. IMAX).

При просмотре каждый глаз зрителя видит только предназначенную для него часть кадра одновременно, в результате чего зрительная зона коры головного мозга воспринимает эти изображения как одно целое, которое выглядит объёмным.

Современные компьютерные технологии позволяют создавать псевдо-стереоизображения с помощью компьютерной графики, без применения стереокамер.

Термины «трёхмерная графика» (3D графика) и «3D кинематограф» описывают принципиально разные явления и технологии. Само определение «трёхмерный» в отношении средств вывода графической информации связано с униформным употреблением западными СМИ термина «3D» в отношении стереоскопических технологий наряду с трёхмерной компьютерной графикой, несмотря на отсутствие связи между этими областями.