3Dカメラとは，3次元（3D）ディスプレイに表示するための3Dコンテンツを撮影するために用いるカメラのことである。右目用の映像と左目用の映像を撮影できるように，一般的にはカメラを2個組み合わせたものを使う。カメラの配置は人間の両目の配置に近くなるように，レンズ間距離を人間の目の間隔に合わせて50mm以内にして水平に並べる。
3D映画の撮影現場では，カメラ2台を合わせた大掛かりなシステムを使っている。こうしたカメラ・システムはリグ式と呼ばれ，2台のカメラのレンズ調整などに手間が掛かる。だが2010年に入り，2台のカメラを一体化させた製品が登場してきた。レンズと撮像素子を1組とし，これを2組用意するものや，右目用と左目用のレンズと一つの撮像素子を組み合わせるものなどがある。後者は，撮像素子を右目用レンズ向けと左目用レンズ向けの2領域に分けて，両方の映像を同時に撮影できるようにしている。
小型機器には，3Dカメラを搭載した製品がある。例えば，富士フイルムなどがカメラ・モジュールを2個搭載するデジタル・カメラを販売する。裸眼式の3D液晶ディスプレイを搭載しており，3Dカメラでとらえた画像をこのディスプレイで3D表示することが可能である。2011年2月に任天堂が発売する携帯型ゲーム機「ニンテンドー3DS」にも3D画像を撮影できるように，カメラ・モジュールを2台搭載する。
パナソニックの3Dカメラレコーダーレンズと撮像素子の組み合わせを左右に用意(左)
/パナソニックの3Dカムコーダ。レンズ2個と撮像素子1個を組み合わせ（右）
富士フイルムの3D撮影できるデジタル・カメラ ニンテンドー3DSのカメラ部合わせ
