对于生物视觉，人们早就注意到，几乎具有视觉的生物都有两只眼睛，而我们利用双眼同时观察物体时，也会有深度或远近的感觉。立体电影之所以会有逼真的深度感，也是效仿了立体视觉的原理。
在拍摄3D立体电影时，利用两台摄像机同时拍摄，而在放映时，将两台摄像机拍摄的图像同时投影到屏幕上，并使用偏振光的原理，让人的双眼分别看到左右摄像机所拍摄的图像，从而让人感受到真实的三维场景立体感。
在计算机立体视觉系统中，也可利用工业摄像机从不同角度获取同一景物的两幅图像，然后采用三维重建原理，由计算机重建景物的三维形状，恢复物体的空间位置信息。双目立体视觉系统是计算机视觉的关键技术之一，其在视觉系统中也是最为稳定可靠的获取物体三维数据的方法之一，其中利用2台工业摄像机来模仿实现人眼的三维功能，是目前视觉领域的研究热点。
双目立体视觉测量方法具有高效率、精度合适、系统结构简单、成本低等优点，非常适用于制造现场在线、非接触产品检测和质量控制。对运动物体（包括动物和人体形体）测量中，由于图像获取是在瞬间完成的，因此立体视觉方法是一种高效的测量方法。