Forskare vid St Andrews University sade att en metod med hjälp av ett litet cirkulärt hål kan ha stora konsekvenser för 3D-teknik.
Studien, publicerad i Psychological Science, har också konsekvenser för personer som bara har ett öga eller svårigheter med dubbelseende.
Metoden sades skapa 3D liknande effekter som används i film-making.
Forskare sade att det nuvarande tänkandet grundade sig på behovet av att två visuella bilder - en från varje öga - kombineras i synbar cortex, vilket skapar en känsla av djup.
Men dr Dhanraj Vishwanath, psykolog vid universitetet, anser att båda ögonen inte är nödvändiga för denna "3D-upplevelse".
Doktor Vishwanath sade: "Vi har för första gången experimentellt visat att samma'särskilda sätt' på vilket man upplever djup i 3D-filmer också kan upplevas genom att titta på en normal bild med ett öga genom en liten öppning (cirkulärt hål).
"Även om denna effekt har varit känd under en lång tid, är det oftast avfärdas.
"Nu har vi visat att det faktiskt är verkligt, och de perceptuella resultaten är precis som stereoskopisk 3D, den typ som ses i 3D-filmer.
"Baserat på detta fynd, har vi gett en ny hypotes om vad den faktiska orsaken till 3D-upplevelsen kan vara."
Universitetet sade 1838 uppfinningen av stereoskopet - tekniken bakom 3D film-making - förde med sig antagandet att två ögon var nödvändiga för 3D vision.
Doktor Vishwanath sade: " Detta arbete har betydande konsekvenser för människor som inte har normal syn på kikaren.
"Först kan det hjälpa dem att uppleva vad det innebär att se i 3D. För det andra skulle det kunna uppmuntra dem att söka terapi för att försöka återfå 3D-synen med två ögon (som ger den starkaste 3D-effekten i vardagen) när de väl kan se hur det egentligen är att se i 3D."
Dr Vishwanath och hans kollegor testar nu metoden med en stor grupp strabismer, människor med felplacerade ögon.
Han sade att nästan 15 procent av befolkningen, däribland Hollywoods skådespelare Johnny Depp, kan ha någon form av obalans.
Psykologen tror också att hans teori tyder på en 3D-upplevelse kan framkallas helt enkelt genom att öka upplösningen, med hjälp av ultra-hög definition (4K) TV-apparater.
Se i 3D med bara ett öga: Stereopsis utan kikarseende publiceras av Psykologisk Vetenskap. Ytterligare forskning kommer att publiceras senare i år.
Effekten av "vivid 3D vision" kan upplevas med bara ett öga, har en studie föreslagits.