Trīsdimensiju (3D) saulesbrilles ir izklaides aksesuārs, kas izmanto mūsu binokulārās redzes priekšrocības un spēj radīt īpaši sagatavotu divdimensiju attēlu trīsdimensiju attēlu. Binokulārā redze ir termins, ko lieto, lai aprakstītu attēlu, kas rodas, vienlaikus izmantojot divas acis, kā to dara cilvēki. Kad attēls vai filma ir sagatavota lietošanai ar 3D saulesbrillēm, tas faktiski sastāv no diviem attēliem, pa vienam katrai acij. 3D saulesbrilles katrai acij liek redzēt tikai vienu no attēliem, un smadzenes pēc tam apvieno abus, radot ilūziju, ka trīsdimensiju attēls “izlec” no virsmas, uz kuras tiek skatīts attēls vai filma.
Binokulārā redze rada vienu attēlu, kas tiek uztverts binokulārās saplūšanas rezultātā, kas ir process, kurā smadzenes uztver divas nedaudz atšķirīgas katras acs uztveres un apvieno tās. Šī ir noderīga spēja, kas rada plašu redzes lauku, palielina dziļuma uztveri un spēju vieglāk redzēt vājus vai tālus objektus, nekā tad, ja skatītājam būtu tikai viena acs. Tas ir galvenais 3D saulesbriļļu darbības virzītājspēks, kas katrā acī filtrē atšķirīgus attēlus. Binokulārā saplūšana liek smadzenēm apvienot šos attēlus tā, ka, lai gan ir divi attēli, skatītājs uztver tikai vienu attēlu.
Ir vairāki dažādi veidi, kā 3D saulesbrilles nodrošina katra attēla izolāciju katrai acij, taču visbiežāk tiek izmantotas divu krāsu lēcas un polarizētās lēcas. Divu krāsu 3D saulesbriļļu lēcas parasti ir sarkanas un zilas vai sarkanas un zaļas. Attēlam, kas ir sagatavots apskatei, ir šīs krāsas. Polarizētās lēcas izmanto gaismas polarizāciju, kas ir process, kurā gaismas viļņi tiek pārvietoti tikai vienā virzienā. Katrs polarizētais objektīvs nosaka vienu gaismas avotu.
Attēliem vai filmām, ko paredzēts skatīt ar 3D saulesbrillēm, būs divi dažādi attēli, kas ir nedaudz atstatīti viens no otra, vai nu krāsās, kas atbilst tām, kuras ir uz divu krāsu 3D brillēm, vai arī kā gaismas raksti, kas paredzēti skatīšanai ar polarizētām 3D saulesbrillēm. Polarizētie attēli parasti tiek uzskatīti par labākiem par divu krāsu attēliem, jo tie ļauj skatīt pilnkrāsu attēlus. Tā kā divu krāsu 3D saulesbrillēs attēlu atdalīšanai tiek izmantota krāsa, krāsu kvalitāte un bagātība ir ievērojami samazināta.