แพทย์เติมความเป็นจริงรวมทั้งภาพสามมิติจริงและเสมือนจริงเพื่อช่วยในขั้นตอนการแพทย์หรือการศึกษา โดยทั่วไปแล้วเทคโนโลยีความเป็นจริงยิ่งถูกนำมาใช้เพื่อให้แพทย์มีภาพด้านในของร่างกายของผู้ป่วยเพื่อใช้ในการผ่าตัด เทคโนโลยีที่เหมือนกันหรือคล้ายกันช่วยให้นักศึกษาแพทย์สามารถฝึกฝนกระบวนการเกี่ยวกับหุ่นหรือศพ ประเภทอื่นช่วยให้ผู้ป่วยเห็นภาพสิ่งที่เกิดขึ้นในร่างกายของตนเอง
เทคนิคการผ่าตัดที่มีการบุกรุกน้อยที่สุดช่วยให้แพทย์สามารถทำการผ่าตัดได้โดยไม่ต้องผ่าแผลขนาดใหญ่ ความเป็นจริงยิ่งทางการแพทย์เป็นเครื่องมือสำคัญที่จะช่วยให้สิ่งนี้เกิดขึ้น บ่อยครั้งที่ผลการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กของผู้ป่วย, คลื่นอัลตร้าซาวด์หรือบันทึกสามมิติอื่น ๆ รวมกับภาพเรียลไทม์ของการกระทำของศัลยแพทย์ ภาพที่รวมสามารถดูได้ผ่านจอแสดงผล Head Mounted Display (HMD) ซึ่งศัลยแพทย์สวมใส่เพื่อเลียนแบบการมองเห็นตามธรรมชาติ
นักศึกษาแพทย์หรือแพทย์ฝึกหัดสามารถใช้ความเป็นจริงยิ่งทางการแพทย์ในการฝึกเทคนิคการผ่าตัด เทคโนโลยีนี้เหมือนกับเทคโนโลยีที่ใช้ในการผ่าตัดแบบ minimally invasive อย่างไรก็ตามแทนที่จะบันทึกของผู้ป่วยจริงนักเรียนอาจฝึกฝนโดยใช้หุ่นที่มีภาพทั่วไปของด้านในของร่างกายของบุคคล จากนั้นนักเรียนสามารถจัดการภาพเสมือนเพื่อให้การจำลองการผ่าตัดที่แท้จริงมีความแม่นยำสูง สำหรับความคล้ายคลึงกันมากขึ้นสิ่งเดียวกันสามารถทำได้โดยใช้ซากศพแทนหุ่น
เนื่องจากความเป็นจริงยิ่งทางการแพทย์สามารถให้รายละเอียดภาพที่ชัดเจนของภายในร่างกายของบุคคลมันยังสามารถใช้เพื่อช่วยให้ความรู้แก่ผู้ป่วย ยกตัวอย่างเช่นบุคคลอาจยืนอยู่หน้าจอที่จะให้ภาพของกล้ามเนื้อโครงกระดูกหรือระบบที่มีผลกระทบอื่น ๆ ในร่างกาย ภาพนี้อาจเคลื่อนไหวเมื่อบุคคลนั้นเคลื่อนไหวหรือตอบสนองต่อการจัดการของแพทย์ แพทย์สามารถใช้ภาพเหล่านี้เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยเข้าใจสิ่งที่ผิดปกติในร่างกายของพวกเขาและสิ่งที่ต้องทำเพื่อแก้ไขปัญหา เทคโนโลยีนี้ทำหน้าที่คล้ายกับแบบจำลองสเกลของข้อเข่าเช่น แต่มีการโต้ตอบที่ดีกว่า
สาขาของความเป็นจริงยิ่งทางการแพทย์เป็นสิ่งหนึ่งที่ยังคงเติบโต มีการนำเสนอการใช้งานเทคโนโลยีเดียวกันนี้แบบอื่น ๆ แต่ยังไม่ได้นำมาใช้ในปี 2554 ตัวอย่างเช่นอาจเป็นไปได้ที่จะสร้างซอฟต์แวร์ HMD ซึ่งจะช่วยให้แพทย์สามารถดูประวัติทางการแพทย์ทั้งหมดของผู้ป่วยได้อย่างรวดเร็ว การบาดเจ็บหรือความเจ็บป่วยในร่างกายของผู้ป่วย
