Die Begriffe „dreidimensional“ (3D oder 3D) und „zweidimensional“ (2D oder 2D) werden am häufigsten in Bezug auf Fotografie und andere grafische Bildtechnologien wie Animation und Computergrafik verwendet. Der Unterschied zwischen 3D- und 2D-Bildern besteht darin, dass 3D-Bilder die Wahrnehmung von Tiefe hinzufügen. Ein 2D-Bild hingegen hat nur Höhe und Breite. Der Begriff „dreidimensional“ wird manchmal auch verwendet, um einen physischen Gegenstand wie eine Skulptur oder ein Mobile zu beschreiben, der im Vergleich zu einem zweidimensionalen Gemälde als dreidimensionale Kunst bezeichnet werden könnte.
Dreidimensionale Bilder können nicht erstellt werden, ohne den Effekt zweier gleichzeitig arbeitender Augen zu duplizieren, was dreidimensionale Wahrnehmungseffekte wie die Tiefenwahrnehmung ermöglicht. Frühe 3D-Technologie imitierte diesen Prozess mit Dual-Kamera- oder Dual-Linsen-Setups. Moderne Computertechnologie kann problemlos realistische Effekte sowohl in 3D als auch in 2D erzeugen.
Die Fotografie zeichnet Bilder zur Reproduktion auf flachen, zweidimensionalen Oberflächen auf, wie beispielsweise Papierabzügen oder Bildschirmen. Dadurch wird das Bild abgeflacht, der Tiefeneffekt reduziert oder eliminiert. Natürliches Sehen erzeugt diesen Effekt, weil die Augen leicht auseinander stehen, so dass das Gehirn zwei verschiedene Ansichten desselben Bildes verarbeiten kann. Im späten 19. Jahrhundert versuchten Fotografen, dieses Problem mit dualen Stand- und Bewegungskameras zu beheben, die für den Tandembetrieb entwickelt wurden. Das Betrachten dieser „stereoskopischen“ Bilder durch spezielle Viewer simulierte den Effekt, ein dreidimensionales Bild zu sehen.
Die Begriffe 3D und 2D wurden erst durch die Filmindustrie populär. In den 1950er Jahren experimentierten Hollywood-Filmemacher mit 3D-Filmen als Marketing-Gimmick. Diese Filme wurden mit einer Variation der stereoskopischen Dual-Kamera-Setups gedreht. Sie waren teuer in der Herstellung und erforderten vom Betrachter das Tragen einer speziellen Brille, um den 3D-Effekt zu erleben. Nur wenige dieser Filme wurden zu bleibenden Klassikern, die meisten im Horror/Suspense-Genre, wie House of Wax, Creature from the Black Lagoon und Alfred Hitchcocks Dial M for Murder.
Eine zweite Welle von 3D-Filmen in den 1980er Jahren hatte ähnliche Ergebnisse. Die frühesten Videospiele verfügten inzwischen auch über 2D-Grafiken, aber in den 1980er und 1990er Jahren ermöglichten schnelle Fortschritte in der Computerverarbeitung und im Speicher realistischere Bilder. Im 21. Jahrhundert könnten computergenerierte Bilder (CGI) 3D- und 2D-Effekte für große und kleine Bildschirme gleichermaßen erzeugen. Im Jahr 2009 war James Camerons Film Avatar der Wegbereiter einer neuen Welle von filmischem 3D, indem er modernste CGI- und digitale Filmemachertechnologie kombinierte. Bald folgten viele von Hollywoods Big-Budget-Effektfilmen.
Im wirklichen Leben gibt es einen weiteren entscheidenden Unterschied zwischen 3D- und 2D-Vision. Dreidimensionales Sehen trägt zur Tiefenwahrnehmung oder zur Einschätzung der Entfernung eines Objekts bei. Auf diese Tatsache wurde in der Science-Fiction-Fernsehserie Futurama humorvoll hingewiesen, weil eine der Hauptfiguren der Serie, Leela, nur ein Auge hat. Obwohl sie Pilotin eines interstellaren Raumschiffs ist, beklagt sich Leela oft, dass sie keine Tiefenwahrnehmung hat. Ironischerweise hatte Andre de Toth, der Regisseur des berühmten 3D-Films House of Wax, auch nur ein Auge und konnte in 3D nicht sehen.