3D眩晕症主要表现为在接触3D相关视觉内容时出现一系列不适症状。一般来说，患者在体验3D游戏、3D电影等后较易出现症状。
视觉相关症状
视物旋转感： 当处于3D环境中时，约有60% - 70%的3D眩晕症患者会感觉周围的景物围绕自身呈旋转状态，这种旋转感可能会持续一段时间，短则几分钟，长则可能持续数十分钟。视觉模糊或重影： 部分患者还会出现视觉上的模糊不清，或者看东西有重影的情况，就好像原本清晰的画面变得模糊扭曲，影响对周围环境的正常感知。
身体不适症状
头晕头痛： 多数患者会有不同程度的头晕，有的是轻微的头重脚轻感，有的则是较为明显的头晕不适，同时还可能伴随头痛，头痛的部位多集中在头部两侧或者头顶，疼痛程度因人而异，有的是隐痛，有的可能较为明显。恶心呕吐： 大约有40% - 50%的3D眩晕症患者会出现恶心的感觉，严重时会引发呕吐，这是因为视觉的异常刺激影响了身体的平衡调节系统和胃肠道功能。
平衡失调症状
行走不稳： 患者在有3D眩晕症状时，身体的平衡感会受到影响，走路时会感觉脚步虚浮，难以保持稳定的步态，容易出现东倒西歪的情况，尤其是在需要行走或者站立时，这种平衡失调的表现更为明显。协调能力下降： 手部的协调能力也会受到影响，比如拿东西时可能会出现拿不稳、手抖的现象，原本简单的动作也会因为平衡失调而变得笨拙，影响日常的精细动作完成。