インターネット上でクレジットカード決済を行う際の本人認証を強化する仕組みである。「3D」とは、オンライン決済における本人認証を行う三つのドメイン（カード発行会社／加盟店／国際カードブランド）を指す。

従来の3Dセキュア（1.0）では、カード利用者がパスワードを入力することで本人確認を行っていたが、EMV 3-Dセキュアでは、パスワードに依存せず、デバイス情報や取引履歴など、複数の情報を基に、リスクに応じて本人確認の認証方法を自動的に切り替える。

利用者がカード情報を決済サイトに入力すると、3DSサーバを通じて、カード会社の認証サーバに認証リクエストが行われる。認証サーバは取引情報や購入者の履歴、デバイス情報などを基にリスクを評価し、リスクが高いと判定されて場合に限り、ワンタイムパスワードの発行、指紋認証、顔認証アプリの利用などの追加認証を要求する。

日本国内では、クレジットカード不正利用の増加を背景として、利用者の安全を確保すると同時に、不正利用による事業者の損失を防ぐ手段として、2025年3月末までにすべてのEC事業者がEMV 3-D セキュアへの対応を完了することが義務付けられた。