首先，VR可以与专有的人体手术机器人结合，帮助外科医生进行微创手术，而AR则能帮助外科医生进行注射，或是360度无死角地查看病人的器官。致力于医学可视化、3D漫游的美国公司InnerOptic，推出了配合AIM 3D图像引导系统的AR眼镜，能为外科医生提供指导作用。手术过程中，AIM系统会帮助计算并预测注射器即将插入的位置，然后AR眼镜上就会用虚线显示目标位置，并随着医生不断接近实时更新，使得注射器插入的位置更加精准。这样，即使是没有外科经验的医生也能成功在患者体内注射药物。再比如通过AR技术，手术人员可以在手术过程中查看病人心脏的实时全息图像，以及他们在心脏内使用仪器的全息图，这对手术进程将是一个很大的帮助，手术时间将大大缩短。比如美国的医学影像公司EchoPixel，就利用AR技术帮助医生看“透”病人：医生只需要一个True 3D系统以及一副相应的3D眼镜，就可以从任何角度查看病人体内的器官，一个完整的3D全息图像就展示在医生面前。
AR与VR的作用不仅于此。我们经常会觉得大城市的医疗水平要比小城市的好，而小城市的医疗水平又要高于县城里的小医院，县城里的小医院又好于偏远山村的卫生站。医疗资源的差异使得很多人不远千里跑到大城市来寻医问诊。不过，有些山村实在太过偏远，最近的公交车站也在十千米之外。如果病人卧床不起，那更是难上加难，跑到大城市看病几乎是不可能的事。但是在将来，AR与VR技术的进步都能把这些“不可能”变成“有可能”。即使病人在千里之外的小山村，只要能连上互联网，他的生理数据就可以反映在医生眼前的虚拟病人的身上，北京、上海、广州甚至是国外的医生也能看到病人身体的实时数据。不仅如此，医生还可以带上头显设备，对虚拟病人进行一些操作，同时实时控制远处的机械臂，来为真实的病人做手术。