裸眼3D的原理主要是基于人眼视差特性。当左右眼分别接收不同位置的画面时，大脑会对这两幅图像信息进行叠加融合，从而产生立体视觉效果。裸眼3D技术常见类型有快门式和偏光式。快门式是通过把图像按帧一分为二，形成对应左眼和右眼的两组画面，连续交错显示出来，同时红外信号发射器将同步控制快门式3D眼镜的左右镜片开关，使左、右双眼能够在某一时刻看到所对应的画面。偏光式则是利用光线有“振动方向”的原理来分解原始图像的，先通过把图像分为垂直向偏振光和水平向偏振光两组画面，然后3D眼镜左右分别采用不同偏振方向的偏光镜片，这样人的左右眼就能接收两组画面，再经过大脑合成立体影像。
裸眼3D技术应用较为广泛的是在户外LED屏幕上，通过创作符合透视原理的视频内容，当人站在转角的前方观看时便同时看到物体的侧面和正面，呈现逼真的立体效果。但裸眼3D技术在应用过程中也受到一定限制，比如图像的视角大小、观察距离、显示设备的尺寸和分辨率等因素都会影响立体效果。同时，裸眼3D技术并非真正意义上的裸眼观看，而是需要佩戴3D眼镜来获得立体效果。
