Percebem la profunditat gràcies al fet que observem el món des de dos punts de vista simultàniament. Cadascun dels nostres dos ulls veu el mateix des d’un angle lleugerament diferent. El cervell fusiona els dos punts de vista, que difereixen més en les distàncies curtes, i ens proporciona l’efecte de profunditat que ens permet saber si els objectes propers es troben més o menys lluny de nosaltres.
Els sistemes de visió dels HMD de realitat virtual aconsegueixen crear l’efecte de profunditat a partir d’imatges planes gràcies al fet que s’ofereix a cada ull alternativament una imatge plana de la mateixa escena des d’un angle lleugerament diferent. De la mateixa manera que quan mirem directament el món físic, el cervell ajunta les dues imatges procedents del visor, completa l’escena i crea la il·lusió de profunditat. Aquest efecte es pot aconseguir amb una única pantalla mitjançant un programari que la divideix en dues meitats, duplicant la imatge, aplicant la correcció a cada una i mostrant-les alternativament. Això permet gaudir d’experiències amb efecte de profunditat amb dispositius relativament assequibles, com les Google Cardboard, que consisteixen en un senzill suport de cartó on es pot subjectar el telèfon mòbil, equipat amb dues simples lents per a millorar la visió de la pantalla partida. En general, en els HMD l’efecte estereoscòpic resulta reforçat quan, en moure el nostre visor, els sensors n’informen el sistema i les imatges es reprodueixen actualitzant el punt de vista, que va canviant en funció de com orientem el cap.