對于生物視覺，人們早就注意到，幾乎具有視覺的生物都有兩只眼睛，而我們利用雙眼同時觀察物體時，也會有深度或遠近的感覺。立體電影之所以會有逼真的深度感，也是效仿了立體視覺的原理。
在拍攝3D立體電影時，利用兩臺攝像機同時拍攝，而在放映時，將兩臺攝像機拍攝的圖像同時投影到屏幕上，并使用偏振光的原理，讓人的雙眼分別看到左右攝像機所拍攝的圖像，從而讓人感受到真實的三維場景立體感。
在計算機立體視覺系統中，也可利用工業攝像機從不同角度獲取同一景物的兩幅圖像，然后采用三維重建原理，由計算機重建景物的三維形狀，恢復物體的空間位置信息。雙目立體視覺系統是計算機視覺的關鍵技術之一，其在視覺系統中也是最為穩定可靠的獲取物體三維數據的方法之一，其中利用2臺工業攝像機來模仿實現人眼的三維功能，是目前視覺領域的研究熱點。
雙目立體視覺測量方法具有高效率、精度合適、系統結構簡單、成本低等優點，非常適用于制造現場在線、非接觸產品檢測和質量控制。對運動物體（包括動物和人體形體）測量中，由于圖像獲取是在瞬間完成的，因此立體視覺方法是一種高效的測量方法。