3D virtuali realybė yra vaizdo žaidimų ar panašios kompiuterinės programinės įrangos ir aparatinės įrangos sąranka, leidžianti patirti trimatę (3D) grafiką ir garsus visa apimančiu būdu. Paprastai tai sukuriama derinant skirtingas aparatūros dalis, įskaitant akinius ar kitokį vaizdinį ekraną, ausines ir įvairius įvesties įrenginius. Tada kompiuterio programinė įranga sukuria vaizdus ekranui ir gali sekti judesius bei galvos judesius, kad vaizdai reaguotų į naudotojo judesius. 3D virtualią realybę galima panaudoti treniruočių modeliavime, nors buvo atlikta daug būdų, kaip bandyti panaudoti šią technologiją žaidimuose.
Pagrindinė 3D virtualios realybės idėja yra sukurti virtualią 3D erdvę, kurioje žmogus jaustųsi paniręs ir su kuria galėtų tam tikru būdu bendrauti. Paprastai tai pasiekiama, kai 3D aplinkoje yra virtualus asmens pseudoportretas, kurį kas nors gali panaudoti per pirmojo asmens perspektyvą. Tada avataras veikia kaip asmuo 3D virtualioje realybėje ir juda pagal vartotojo ar grotuvo įvestį.
3D virtualiajai realybei sukurti dažnai naudojama daugybė skirtingų tipų aparatinės įrangos, neskaitant kompiuterinės įrangos, reikalingos tokio tipo programų programinei įrangai paleisti. Tam, kad kas nors jaustųsi taip, lyg būtų virtualioje aplinkoje, reikalinga tam tikra vaizdinio rodymo forma. Tai gali būti bet kas – nuo daugybės didelių sieninių ekranų aplink žmogų, kuris imituoja jį supančią aplinką, iki akinių ar ausinių su ekranais. Ausinės yra gana populiarios, nes jos blokuoja kitus aplinkos veiksnius ir gali turėti garsiakalbius, kad kas nors galėtų matyti ir girdėti ryšį su virtualia realybe.
Tam tikro tipo įvesties įrenginiai taip pat paprastai naudojami su 3D virtualios realybės programa, kad kas nors galėtų sąveikauti su virtualia aplinka. Ausinėse gali būti judesio detektoriai, kurie keičia rodomus vaizdus, kad atspindėtų naudotojo judesius. Tai leidžia kam nors pajudinant galvą apsižvalgyti po virtualų kraštovaizdį. Rankiniai įvesties įrenginiai taip pat gali būti naudojami virtualiam avatarui perkelti erdvėje ir sąveikauti su virtualiame pasaulyje esančiais objektais.
Programinė įranga, naudojama kuriant 3D virtualią realybę, gali labai skirtis, nors paprastai ji atvaizduoja 3D kraštovaizdžius ir objektus, kad sukurtų vartotoją supantį pasaulį. Pavyzdžiui, mokymo modeliavimas gali leisti kam nors išmokti skristi lėktuvu ar atlikti kitas užduotis taip, kad jos būtų labiau panašios į faktines sąlygas. Vaizdo žaidimai jau kurį laiką eksperimentuoja su 3D virtualia realybe ir toliau bando kurti programinę įrangą, kuri leistų žaisti žaidimus tokioje virtualioje erdvėje. Tačiau daugumoje šių pokyčių iškilo problemų, įskaitant viską, nuo prastos kontrolės ir prastesnės grafikos iki galvos skausmo dėl akių nuovargio.