Sau khi bộ phim bom tấn Avatar được trình chiếu ở định dạng 3D mắt năm 2009, công nghệ này trở thành chủ đề bàn tán không chỉ trong lĩnh vực điện ảnh mà cả công nghệ. Nhiều nhà sản xuất thiết bị di động nhanh chóng bắt kịp xu thế khi tung ra những model điện thoại sở hữu camera 3D đầu tiên trên thế giới và sau đó là màn hình hiển thị 3D.
Trong số smartphone có camera 3D, HTC EVO 3D được xem là thiết bị tiên phong, với khả năng quay phim 3D ngay từ điện thoại nhờ đôi camera. Tuy nhiên, người dùng nhanh chóng nhận ra tính năng này chỉ khiến thiết bị đắt tiền hơn, trong khi khả năng quay 3D và hiển thị chỉ mang tính chất giải trí đơn thuần, thỏa mãn sự tò mò ban đầu, tính thực tế không cao. LG Optimux 3D Max P720 là thiết bị cuối cùng có camera 3D, đồng thời sở hữu cả màn hình hiển thị hình ảnh 3D.
Có lẽ camera là bộ phận nhận các ý tưởng cải tiến, thử nghiệm nhiều nhất trên một chiếc smartphone. Đèn flash Xenon từng là tính năng thời thượng chỉ có trên mẫu điện thoại chuyên chụp ảnh hàng đầu thị trường vài năm trước. Ưu điểm là khả năng đánh sáng tốt hơn so với đèn flash LED phổ biến, nhưng việc trang bị công nghệ này khiến máy dày lên nhiều, đi ngược với xu hướng smartphone ngày càng mỏng nên nhiều hãng đã loại bỏ công nghệ này. Qua nhiều năm, đèn flash LED vẫn giữ được vị trí quan trọng của mình.
Thất bại thứ 3 liên quan tới các thử nghiệm camera trên điện thoại thông minh là camera với ống kính zoom quang học. Zoom quang giúp người dùng chụp ảnh cận cảnh tốt hơn mà không ảnh hưởng tới chất lượng bức ảnh. Nhưng cũng như flash Xenon, công nghệ này sẽ khiến thiết bị dày hơn. Trong khi đó, chất lượng camera smartphone ngày càng được cải thiện và những bức hình sử dụng zoom số vẫn có chất lượng khá.
Người dùng smartphone tại Việt Nam lần đầu biết tới camera xoay của điện thoại là trên những mẫu máy thuộc dòng N-Series của Nokia. Cách đây vài năm, khi Oppo mới tấn công vào thị trường di động, hãng cũng gây tiếng vang bằng model N3 có khả năng xoay camera chính ra phía trước để chụp ảnh selfie chất lượng cao.
Tuy nhiên qua thời gian, thiết kế này chỉ còn mang tính "khoe chơi" là chính bởi camera selfie smartphone hiện nay tốt hơn trước nhiều, không ngừng được cải tiến về cả chất lượng lẫn số lượng nhằm làm vừa lòng người dùng. Khi đó, một thiết bị sở hữu camera xoay trước ra sau và ngược lại không còn thực sự cần thiết.