Stereokaamera on kahe või rohkema objektiiviga kaamera tüüp, mis võimaldab kaameral simuleerida inimese kahesilmalist nägemist ja seetõttu jäädvustada kolmemõõtmelisi pilte, mida nimetatakse stereofotograafiaks. Iga objektiivi jaoks on eraldi pildisensor või filmikaader ning kaamera jäädvustab seekaudu üheaegselt samast stseenist mitu fotot.

Kodaki stereokaamera, mida toodeti aastatel 1954–1959
Kaameraga Stereo Realist jäädvustatud fotod

Stereokaameraid saab kasutada stereopiltide ja 3D-piltide tegemiseks filmide jaoks või kauguse mõõtmiseks. Ruumiline efekt tekib, kui vaadata ühe silmaga ühte ja teise silmaga teist pilti ning selle võimaldamiseks on erinevaid seadmeid.

Tüüpilise stereokaamera objektiivide vaheline kaugus (intra-axial distance) on ligikaudu sama, mis inimese silmade vaheline kaugus (intra-ocular distance) ehk umbes 6,35 cm. Samas saab objektiivide vahekauguse tõstmisega kolmemõõtmelisuse efekti kasvatada.

1950. aastatel saavutasid stereokaamerad mõningase populaarsuse, näiteks Stereo Realist ja sarnased kaamerad, mis kasutasid stereoslaidide tegemiseks 35 mm filmi.

3D-efekti loovaid pilte saab teha ka odavamalt kasutades sama kaamerat, aga liigutades seda teise foto salvestamiseks mõned sentimeetrid vasakule või paremale. See toimib paigaloleva objekti puhul, kuid ei võimalda jäädvustada liikuvaid objekte.

Stereokaameraid paigaldatakse mõnikord ka autodesse, kus neid kasutatakse tuvastamaks sõiduradade laiust ja objektide lähedust teele.

Kõik kahe objektiiviga kaamerad ei ole stereokaamerad. Topeltobjektiiviga peegelkaamera (twin-lens reflex) kasutab ühte objektiivi pildi suunamiseks fookustamis- ja kompositsiooniekraanile ning jäävustab pildi filmile teise objektiiviga. Sel juhul on objektiivid tavaliselt vertikaalses konfiguratsioonis.