Dodavajući mogućnost prikaza trodimenzionalnih (3D) slika uobičajenim mogućnostima pametnog telefona, 3D telefon je prvi put ušao na potrošačko tržište 2011. Ovi telefoni obično predstavljaju višu kategoriju pametnih telefona, ali dodaju posebno dizajniran zaslon koji stvara iluziju dubine i kamera koja može snimati 3D fotografije i videozapise. Uređaji dostupni 2011. koriste “paralaksu” za prikaz 3D slika i kameru s dvostrukom lećom za snimanje fotografija i, u nekim slučajevima, videoisječaka.
Ključna značajka 3D telefona je zaslon s posebnom paralaksnom barijerom. Ovi zasloni sadrže posebnu optičku prevlaku koja reflektira alternativne piksele u alternativnim smjerovima, radeći na istom principu kao i lećaste 3D slike koje se koriste u pakiranju proizvoda, kao što su mnogi omoti DVD-a. Zaslon prikazuje slike za dva oka međusobno isprepletene, a paralaksna barijera usmjerava sliku za svako određeno oko na to oko. Iako ova tehnologija daje izvrstan osjećaj dubine, iznimno je osjetljiva na kut pod kojim gledatelji gledaju kroz nju, što je čini izvrsnim izborom za uređaj kao što je 3D telefon, koji se obično drži u ruci i koristi ga samo jedna osoba. .
Svaki 3D telefon dostupan od prosinca 2011. također ima stražnju 3D kameru. Niz 3D kamera sastoji se od dva obična sklopa kamera s dvije leće postavljene na maloj udaljenosti jedna od druge. Dvije kamere snimaju malo različite slike, koje predstavljaju različite kutove gledanja dvaju ljudskih oka. Softver za obradu slika unutar 3D telefona zatim kombinira dvije slike u jednu 3D sliku ili video datoteku.
Trodimenzionalni telefoni također mogu pokretati druge 3D aplikacije, kao što su igre. Iako većina telefona ima samo dvodimenzionalno kontrolno sučelje, poput zaslona osjetljivog na dodir, i dalje mogu prikazati realistične 3D slike. Nadalje, od prosinca 2011. patenti su prijavljeni za zaslone osjetljive na pritisak i za uređaje kojima se može upravljati trodimenzionalnim gestama. Kako tehnologija napreduje, 3D telefoni će imati koristi od toga.
Osim 3D mogućnosti, 3D telefon je i pametni telefon. Kao takav, ima memoriju, procesor, bateriju i radio, što mu omogućuje komunikaciju putem mobilnih, Wi-Fi i bluetooth mreža. Trodimenzionalni telefoni obično nude sve iste značajke kao i drugi 2D pametni telefoni slične konfiguracije.