Teka-teki tiga dimensi, atau teka-teki 3D, menempatkan beberapa putaran baru pada format teka-teki konvensional. Biasanya, teka-teki ini menghadirkan desain multidimensi dalam tiga cara utama. Untuk satu, teka-teki mungkin bekerja seperti film 3D, di mana kacamata 3D diperlukan untuk membuat gambar teka-teki mendapatkan kedalaman. Teka-teki 3D lenticular memperoleh dimensi melalui gerakan. Pembuat teka-teki lain mengambil teka-teki 3D ke tingkat yang lebih literal, di mana seluruh teka-teki dibangun sehingga berbentuk seperti objek yang sebenarnya.
Memecahkan teka-teki adalah hobi populer untuk orang dewasa dan anak-anak. Kegiatan yang menantang ini secara tradisional melibatkan penyambungan potongan karton datar yang biasanya berbentuk persegi menjadi potongan-potongan berbentuk berbeda. Grafik menghiasi potongan-potongan ini, dan ketika teka-teki disatukan, gambar yang lengkap muncul. Ketika teka-teki berbentuk 3D, ia memiliki gambar yang muncul tiga dimensi atau teka-teki itu sendiri memiliki dimensi.
Teka-teki 3D sejati memiliki kedalaman, bentuk, dan dimensi yang mensimulasikan sesuatu yang nyata. Misalnya, banyak produsen memasarkan teka-teki yang dirancang sebagai model bangunan terkenal yang ketika dibangun pada dasarnya adalah versi mini dari rekan-rekan mereka di kehidupan nyata. Tidak seperti teka-teki yang lebih tradisional, jenis teka-teki ini biasanya dibangun dari bawah ke atas. Potongan juga lebih tebal, lebih kokoh, dan berbentuk lebih bersudut daripada potongan puzzle biasa. Contoh lain dari teka-teki tiga dimensi replika mungkin termasuk teka-teki dunia dan teka-teki hewan.
Teka-teki lenticular dan teka-teki grafis 3D biasanya memiliki struktur teka-teki datar tradisional, tetapi potongan-potongannya membuat gambar 3D. Teka-teki grafis 3D biasa menggabungkan gambar yang ditumpangkan bersama-sama dengan cara yang menciptakan ilusi kedalaman saat menggunakan kacamata penglihatan 3D khusus. Selain itu, gambar dapat dibuat sedemikian rupa sehingga tampak bergerak jika dilihat dari berbagai sudut. Jenis efek ini mungkin dihasilkan dari penggunaan lensa lenticular, yang melibatkan pengambilan gambar dengan sedikit variasi dan mencetaknya berlapis-lapis di atas kertas atau bahan plastik. Teka-teki gambar stereoskopik hanya memerlukan sedikit perubahan sudut pandang untuk setiap mata untuk memproses gambar yang berbeda dan merasakan kedalaman, sementara mengubah teka-teki cetak 3D memerlukan perubahan signifikan dalam sudut pandang teka-teki.
Beberapa jenis perangkat pemecahan masalah dapat dianggap sebagai teka-teki 3D juga. Selain teka-teki gambar, perangkat apa pun yang memaksa pengguna untuk menavigasi tantangan atau menegosiasikan serangkaian pilihan untuk mencapai solusi dapat dianggap sebagai teka-teki. Dengan demikian, objek genggam seperti Rubik’s Cube dapat dilihat sebagai teka-teki 3D. Objek khusus ini adalah kubus dengan berbagai pola warna yang harus dicocokkan oleh pengguna melalui gerakan memutar.