Сте́реокинемато́граф или трёхмерное кино — разновидность кинематографических систем, имитирующих наличие третьего измерения, или вызывающих у зрителя иллюзию глубины пространства. В основе лежит феномен бинокулярного зрения человека и оптический эффект параллакса.

Метод, как правило, предполагает одновременную съёмку с помощью двух синхронизированных плёночных или цифровых кинокамер с идентичными техническими характеристиками, объективы которых расположены на расстоянии стереобазиса, равного или большего, чем расстояние между глазами взрослого человека. Некоторые технологии (например, IMAX 3D или советский «Стерео-70») предусматривают использование для съёмки одной специальной камеры с двумя объективами, производящими съёмку стереопары на одну или две киноплёнки (матрицы).

При демонстрации фильма по специальной технологии каждый глаз зрителя видит только предназначенную для него часть стереопары, в результате чего зрительная зона коры головного мозга воспринимает эти изображения как одно объёмное целое.

Современные компьютерные технологии позволяют создавать псевдо-стереоизображения с помощью компьютерной графики, без применения стереокамер. Подобным образом возможно преобразование существующего «плоского» изображения в трёхмерное путём синтеза второй части стереопары.

Термины «трёхмерная графика» (3D-графика) и «3D-кинематограф» описывают принципиально разные явления и технологии. Само определение «трёхмерный» в отношении средств вывода графической информации связано с повсеместным использованием англоязычного термина «3D» в отношении стереоскопических технологий наряду с трёхмерной компьютерной графикой, несмотря на отсутствие связи между этими областями.