La télévision en 3D met en œuvre des techniques de stéréoscopie pour diffuser des images en relief en utilisant les technologies de télévision haute définition.
Même si les premiers téléviseurs « 3D ready » sont en vente en 2009, il s'agit actuellement d'une technologie émergente, qui n'apparaîtrait pas pour le grand public avant 2011 . Avant de devenir courante pour la télévision, elle se développerait pour des programmes comme le télé-achat les dessins animés et le sport. Pour alimenter les téléviseurs 3D en programmes, deux voies sont possibles pour l'industrie audiovisuelle : l'acquisition de nouveaux équipements notamment des caméras 3D composées de deux objectifs ou l'utilisation de logiciels qui convertissent les émissions traditionnelles en images en relief. Par ailleurs, cette technologie pourrait se développer en premier lieu pour certains films en relief diffusés en Blu-ray et pour les moniteurs d'ordinateurs, notamment pour utiliser des jeux vidéos.
Pour le téléspectateur, la vision 3D demande actuellement de porter une paire de lunettes spécifiques, mais des solutions sans lunettes existent, comme les réseaux lenticulaires. Le port de lunettes reste la solution la plus pratique, car elle permet d'utiliser alternativement la même télévision pour regarder des programmes 2D et 3D.
Il existe en 2009, des solutions techniques concurrentes et divers procédés, certains n'étant pas 3D, mais 2D avec une profondeur augmentée (2D-plus-depth).