Papildinātās realitātes izsekošana seko cilvēka galvas pozīcijai, lai displejā vai vidē ievadītu atbilstošus attēlus. Atbilstošas izsekošanas sistēmas izveide ir ļoti svarīga attēlu reģistrācijai, lai nodrošinātu, ka paplašinātais pārklājums atbilst lietotāja pozīcijai vidē. Ja lietotājs netiek pareizi izsekots, reālisma izjūta var tikt pārtraukta, un vides izkropļojumi var izraisīt sliktu dūšu vai dezorientāciju. Pētnieki šajā jomā izmanto vairākas pieejas, no kurām viena no populārākajām ir uz galvas piestiprinātie displeji.
Cilvēki paplašinātās realitātes vidē redz papildu funkcijas ārpus apkārtējās pasaules. To var izmantot spēlēm, kā arī tādām darbībām kā multivides prezentācijas vai pētniecības lietojumprogrammas, kurās digitālos datus var ievietot visā vidē. Piemēram, satelītnavigācijas sistēma var ietvert anotācijas, lai novirzītu lietotāju uz noteiktu vietu vai palīdzētu cilvēkiem atrast resursus.
Sistēmu izmantojošās personas pozīcija ir svarīga, lai sniegtu precīzu informāciju. Viens no paplašinātās realitātes izsekošanas piemēriem ir redzams uz galvas piestiprinātās displeju sistēmās, ko izmanto dažas militārās aģentūras. Cilvēki paļaujas uz displejiem, lai sniegtu informāciju par to, kas ir klāt, vai viņi ir draudzīgi vai naidīgi, un kādi resursi ir pieejami. Mainot pozīciju, izsekošanas sistēma ir jāatjaunina ar jaunu informāciju; karavīram, kurš pagriežas, reaģējot uz troksni un redz cilvēku, piemēram, nepieciešama tūlītēja atgriezeniskā saite, lai atzīmētu personu kā draudzīgu, lai novērstu negadījumu.
Papildinātās realitātes izsekošanai izmantotās sistēmas uzrauga lietotāja galvu kosmosā, izmantojot tādus rīkus kā žiroskopi leņķa un pozīcijas noteikšanai. Kad galva griežas, sistēma var atjaunināt reāllaikā, lai sniegtu atgriezenisko saiti, kas atjauninās digitālos datus sistēmā. Ir iespējams arī apvienot paplašinātās realitātes izsekošanu ar planšetdatoru vai nelielu personālo datoru, lai sniegtu norādes vai pārklātu digitālos datus; piemēram, mobilais tālrunis var parādīt atjauninātu karti ar norādēm, pamatojoties uz tālruņa ģeogrāfisko stāvokli un orientāciju.
Papildinātās realitātes izsekošanā svarīgs ir ātrums un precizitāte. Sistēmām arī labi jāintegrējas ar pārējo programmu, lai samazinātu datu nepilnības vai kļūdas. Ja, piemēram, galvas izsekotājs nevar ņemt vērā to, ka kāds skatās taisni, cilvēki var redzēt caurumu datos, kas var mulsināt vai dezorientēt. Tas var izjaukt realitātes izjūtu paplašinātajā vidē, izraujot cilvēkus no spēles vai simulācijas.