L'autostéréoscopie est un type de représentation d'image en relief ou stéréoscopique ne nécessitant aucun dispositif complémentaire pour restituer l'effet tridimensionnel. Ainsi, un écran autostéréoscopique affiche l'effet de relief sans que, par exemple, le port de lunettes spéciales associées soit nécessaire. Pour le grand public, on parle en général de 3D sans lunettes.
Le principe de l'autostéréoscopie existe en photographie depuis le début du . Ainsi, des cartes postales, des supports publicitaires, des gadgets ont exploité un des procédés les plus anciens, basés sur la technique des . Les plus évolués sont axés sur des technologies telles que l'holographie, la projection sur des supports aquatiques, fumées, vapeur, gaz inertes, « photostéréosynthèse », etc.
L'impression de relief est obtenue grâce à un réseau de microlentilles (réseau lenticulaire) placé à la surface de l'image, constituée d'images imbriquées représentant chacune un point de vue pris sous un angle différent. Le réseau permet d'adresser à chaque œil une image différente, le cerveau de l'observateur reconstituant alors le relief.
Inventé en 1908 par Gabriel Lippmann puis réalisé en 1920 par Hess, le principe du a été largement perfectionné pour la photographie par Maurice Bonnet.
Bien que deux points de vue suffisent à restituer le relief, Maurice Bonnet avait poussé la multiplication des points de vue jusqu'à un défilement continu simultané de l'optique et de la fente de séparation, arrivant ainsi à l'équivalent d'une infinité de points de vue.
thumb|upright=1.5|Voici un exemple de la permutation circulaire des couleurs rouge verte et bleue, avec des lentilles sphériques, pour un écran permettant la vision de 4 images différentes, ce qui procure 3 couples stéréoscopiques corrects - solution adaptée aux ordinateurs personnels et téléphones portables.
En 1987, le Français Pierre Allio adapte ce principe à la vidéo, en créant une chaîne complète depuis la capture jusqu'à l'affichage puis il commercialise des écrans autostéréoscopiques à réseau lenticulaire qu'il nomme alioscopie,
et la dépose sous la marque Alioscopy.