วิสัยทัศน์สามมิติหมายถึงความสามารถที่มนุษย์ต้องเห็นฉากเดียวกันด้วยตาทั้งสองข้างในวิธีที่ต่างกันเล็กน้อย มันส่งผลให้ความสามารถของเราในการรับรู้ความลึกและระยะทาง วิสัยทัศน์สามมิตินั้นไม่ได้มีความหมายเหมือนกันกับการรับรู้เชิงลึก แต่จะนำไปสู่
ในมนุษย์และสัตว์ที่มีสายตาสามมิติแต่ละตาจับภาพที่แตกต่างออกไปเล็กน้อย ความแตกต่างนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อความเหลื่อมล้ำหรือความเหลื่อมล้ำของจอประสาทตา สมองประมวลผลภาพสองภาพในลักษณะที่ช่วยให้เรามองเห็นวัตถุของแข็งเล็กน้อยโดยไม่จำเป็นต้องขยับศีรษะ มันทำได้โดยการจับคู่ความคล้ายคลึงกันในภาพสองภาพแล้วแยกแยะความแตกต่างในการรับรู้ของฉาก ความแตกต่างเหล่านี้มักมีขนาดเล็ก แต่สามารถแปลเป็นผลลัพธ์สุดท้ายที่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
ข้อได้เปรียบด้านการมองเห็นที่มนุษย์เป็นผลมาจากการมองเห็นแบบสามมิตินั้นชัดเจนที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับคนที่ไม่มีความสามารถนี้เพราะเขาสูญเสียการใช้สายตาเป็นต้น บุคคลเหล่านี้สามารถทำการปรับเปลี่ยนบางอย่างเพื่อการสูญเสียการรับรู้เชิงลึก แต่เป็นไปไม่ได้ที่จะฟื้นสิ่งที่หายไปกลับคืนมาโดยไม่คำนึงถึงการปรับตัวเหล่านี้ วิสัยทัศน์สามมิตินั้นเกี่ยวข้องกับความสามารถของเราในการจัดการกับวัตถุขนาดเล็กด้วยมือของเรา ในทำนองเดียวกันสัตว์ป่าบางชนิดใช้วิสัยทัศน์สามมิติของพวกเขาเพื่อนำทางผ่านกิ่งไม้และสภาพแวดล้อมป่าอื่น ๆ อย่างแม่นยำที่การรับรู้เชิงลึกที่แม่นยำเป็นเรื่องของการอยู่รอด
ที่จริงแล้วมีการคาดเดาว่าการมองเห็นแบบสามมิติของเราก็พัฒนาขึ้นเพื่อเป็นวิธีการเอาชีวิตรอดทำให้เราสามารถมองเห็นและประเมินภัยคุกคามที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างแม่นยำและรวดเร็วยิ่งขึ้น ในเวลาของเราเองกิจกรรมประจำวันจำนวนมากได้รับการอำนวยความสะดวกด้วยวิสัยทัศน์ของเรา ตัวอย่างเช่นศัลยแพทย์จะต้องมีการมองเห็นแบบสามมิติเพื่อที่จะปฏิบัติตามขั้นตอนได้อย่างถูกต้องและผู้ขับขี่รถยนต์ต้องสามารถบอกได้ว่ารถของเขาอยู่ไกลจากวัตถุอื่นมากแค่ไหน แม้แต่งานประจำที่ต้องปีนบันไดของเครื่องบินก็จะบกพร่องอย่างมีนัยสำคัญโดยไม่ต้องมองเห็นสามมิติ
การมองเห็นในมุมมองที่เป็นประโยชน์นั้นไม่ใช่วิธีเดียวที่เราจะต้องตัดสินระยะทาง สมองของเราสามารถใช้สิ่งที่เรียกว่าระยะโฟกัสของวัตถุเพื่อประเมินว่ามันอยู่ไกลแค่ไหน ในการทำเช่นนี้สมองจะตัดสินระยะทางโดยพิจารณาจากการเปลี่ยนเลนส์ตาเพื่อนำวัตถุที่ได้รับมาโฟกัสอย่างชัดเจน นี่เป็นแนวคิดทั่วไป แต่ไม่แม่นยำเท่ากับภาพสามมิติ
