3D成像技術最遠可以追溯到1844年，一位名字叫做D.B的外國人通過一個立體鏡拍下了世界上最早的3D照片。
拍下了世界上最早的3D照片的立體鏡
1839年，英國科學家查理·惠斯頓爵士根據“人類兩只眼睛的成像是不同的”發明了一種立體眼鏡，讓人們的左眼和右眼在看同樣圖像時產生不同效果，這就是今天3D眼鏡的原理。
1922年，世界上第一部3D電影是《愛情的力量》，遺憾的是，影片很早之前就已經遺失了。早期的3D電影都是以展示立體效果為主，片中常以指向觀眾的槍、扔向觀眾的物體為噱頭。
世界上第一部3D電影《愛情的力量》放映現場示意圖
1952年，講述非洲探險的《非洲歷險記》被認定為是史上第一部真正的3D長片。該片的口號是“獅子在你腿上，愛人在你懷里”。盡管《生活》雜志在當時稱該片“廉價、荒謬”，但眾們仍然熱情地擠進電影院去體驗片中的“自然視角”。
1953年，《恐怖蠟像館》等一批3D恐怖片應運而生，3D片在上世紀五十年代進入了黃金時期。
《恐怖蠟像館》，3D片在上世紀50年代進入黃金期
1954年，當時世界上最偉大的導演們，絕大多數都對3D電影低眼相看，認為那只不過是在玩魔術而已，根本不是藝術。然而，希區柯克不這么想，他在1954年拍攝了3D版的《電話謀殺案》，成為了當時3D片中為數不多的精品。
《電話謀殺案》(1954)是3D精品
1954年03月05日 ，環球公司推出最有名的3D恐怖片《黑湖妖譚》，該片也是至今為止惟一一部有續集的3D電影。新版《黑湖妖譚》計劃在2011年上映。
有名的3D恐怖片《黑湖妖譚》（1954）
1962年，我國的天馬電影制片廠拍攝了國內第一部3D立體電影《魔術師的奇遇》，桑弧導演，陳強主演。后來又陸續出現了《歡歡笑笑》《快樂的動物園》《靚女阿萍》《俠女十三妹》等。
《魔術師的奇遇》海報
1982年，迪士尼拍攝了短片《魔法之旅》，雖然這部短片只有16分鐘，但通過CGI與真人表演的混合，打造出了在當時令人驚訝的3D效果。
1982年，《13號星期五》第三部上映，本片令80年代的3D電影慢慢復蘇。
1983年，3D版的《大白鯊第三集》轟動一時，放映首周就賺得1300萬美元的票房。但因為電影本身水準低下，3D效果也無過人之處，很快就讓觀眾失去了興趣。
1985年，《魔晶戰士》成為世界首部3D動畫長片。
2004年，第一部IMAX 3D長片《極地特快》誕生。該片在2000塊普通2D銀幕上放映，3D IMAX銀幕只有75塊。然而就是這75塊3D IMAX銀幕，獲得的票房占全片總票房的百分之三十。3D+IMAX的“超強組合”，讓發行方看到了巨大的商業潛力。
2005年，迪士尼的動畫片《雞仔總動員》采用了新型投影技術放映，消除了以往看3D電影時容易產生的眼睛疲勞。
2008年，《U2 3D演唱會》是第一部完全用3D攝影機拍攝的真人影片，這個音樂紀錄片堪稱先鋒。
2009年，環球的動畫片《鬼媽媽》是第一部采用停格動畫形式的3D電影。2009年，《阿凡達》成為有史以來制作規模最大、技術最先進的3D電影。阿凡達（Avatar）是一部科幻電影，由著名導演詹姆斯·卡梅隆執導，二十世紀福克斯出品。該影片預算超過5億美元，成為電影史上預算最高的電影。
大衛·斯萊德（DAVID Slade）執導的《暮光之城3：月食》已于2010年6月30日上映。影片采用3D IMAX技術 。
《暮光之城3：月食》的故事繼續圍繞女主角與吸血鬼愛人以及狼人之間展開，在狼人角色淡出之后，她還將面臨新的吸血鬼軍團的挑釁。據悉，隨著《暮光之城》的人氣爆炸，系列電影的投資規模亦越來越大，特效水準也將大幅度提高。
中國立體電影史
1962年，天馬電影制片廠拍攝了國內第一部3D立體電影《魔術師的奇遇》，桑弧導演，陳強主演。后來又陸續出現了《歡歡笑笑》、《快樂的動物園》、《靚女阿萍》、《俠女十三妹》等。中國拍攝的立體電影是偏光立體電影。
3D電影在國內大范圍上映實際始于2008年的《地心歷險記》。近在咫尺的細微生物、呼嘯而過的珍奇異獸、過山車般身臨其境的美妙感覺……100元的高昂票價和前所未有的視覺沖擊力，讓該片在有限的80塊3D銀幕放映27周，票房達6700萬元，平均每塊銀幕票房80萬元。以票房3.2億元的《赤壁》(上)為例，它在3600塊銀幕放映合每塊銀幕票房8萬多元。比較兩部影片，3D電影平均銀幕票房數是普通影片的10倍！“賣一部電影的票房就收回了放映設備的投入”，堪稱奇跡。
一系列引進的3D大片掀起了3D熱潮，國內眾多院線紛紛擴建、更新放映設備，力推3D電影。08年中國的3D銀幕數量還只有86塊，一部《地心歷險記》6700萬的票房極大的刺激了各院線老板的胃口，紛紛上馬升級3D銀幕和設備，到暑期《冰河世紀3》上映之時，中國的3D銀幕數量已經迅速發展到350塊。《阿凡達》上映之時，中國的3D銀幕數量將突破600塊，成為緊隨美國之后的全球第二大3D電影市場。中國3D銀幕數量2010年的目標甚至是1300塊，直追美國目前的2000多塊。
短短一年半時間，3D銀幕數翻了近五番，而且這一增速還在持續。目前影院對于3D設備有兩種選擇方式，一種是放映機成本較低，投入幾十萬，但科技含量在眼鏡上，因此一副立體眼鏡的成本就達到了700元（如今更新換代，不少影城已經不需押金了）；另一種方式，則是眼鏡只有20到30元，但設備成本高達幾百萬。只要有數字銀幕，在此基礎上花20多萬元添加設備就能放映3D電影，成本不算高，復制起來非常容易。因此絕大部分影城都采用前者設備放映DDD電影。
中國3D電影市場一不留神成為全球第二，成長速度可謂一日千里。同時，一批優秀的影視、動畫工作者也投入到了3D電影的制作。中國第一部真人實景拍攝的3D電影《樂火男孩》已于今年8月上映，開創了國產3D電影的先河。隨后，兩部國產DDD動畫電影《齊天大圣前傳》和《麋鹿王》都打出“首部國產3D動畫片”的旗號于9月29日同時上映。只可惜國產3D電影還不成熟，一方面技術上不能真正與好萊塢3D效果抗衡，另一方面急功近利的創作不倫不類，這三部電影進入市場也是幾乎石牛入海。
業內傳言“未來兩年，市場上國產3D電影會出現“扎堆”之勢。3D真人版《驚魂平安夜》、《唐吉訶德》、《胡桃夾子》和3D動畫《搖滾藏獒》、《天書奇譚》、《古蜀傳奇》、《齊天大圣鬧天宮》、《豬八戒招親》等將與勢頭更加兇猛的進口3D大片形成直接競爭。 但目前狀態來看，和《齊天大圣前傳》、《麋鹿王》、《樂火男孩》相似，這些影片都貌似為了搶3D熱潮，分食3D技術帶來的巨額效益，誠意難說。
