指物理环境与虚拟环境的混合，或提供完全沉浸式虚拟体验的环境。最常见的两种技术是增强现实( augmentedreality) 和虚拟现实( virtual reality) 。增强现实通过虚拟内容覆盖物理对象和位置，而虚拟现实通常是一种沉浸式体验，包括在完全虚拟的环境中操作和与虚拟对象交互。最常见的沉浸式体验是头戴式耳机提供的，增强现实通常只需要智能手机即可。
扩展现实的另一种类型是全息技术，借此可以将物体成像为三维图像。扩展现实作为学习工具，潜力巨大。全球高等教育对扩展现实教学潜力的探索呈现多样性，以应对课程实施面临的挑战和机遇。大多数范例项目都提到高等教育机构建立了实验室或中心作为扩展现实的探索场所，促进协作以及资源与专业知识的共享。
在可访问性方面，扩展现实可以为残障学习者提供新的访问方式，如内华达大学里诺分校为脑瘫学生提供感觉自己走路的扩展现实体验。此外，扩展现实能有效改善传统教学方式，如莱顿大学的扩展现实项目( 沉浸式交互式虚拟现实体验和增强医学增强现实应用) ，有效改善了传统教学方法。在成本方面，扩展现实的应用实际上降低了模拟学习的成本，还使学习体验更具可持续性。
使用扩展现实技术，需要考虑它与教学相关的广度和深度。把扩展现实嵌入整体教学和学习设计，能显示出巨大的学习潜力。扩展现实还可以被有效地用于支持基于技能和能力的教学，用于扩大实践学习的范围，扩大高触感、高成本的学习体验，以及为学习者提供丰富的共同创建课程内容的学习体验。
当然，扩展现实的应用面临着时间和技能的双重挑战，其使用必须符合教师现有的教学方法，且成本不能明显高于现有的替代方法。此外，扩展现实的保真度越高，学习效果越好。专家小组认为扩展现实对促进学业成就和公平的成效可能不高，不同教师可能使用的态度不同。
实践案例：
（1）XR探测中心的发展越来越多的机构正在建立实验室和中心，以关注XR技术在教学和学习方面的潜力。来自提案征集的例子包括格林内尔学院的沉浸式体验实验室、佐治亚大学的工程教育X-Reality实验室、博伊西州立大学的GIMM项目和达特茅斯学院的数据体验和可视化工作室。
（2）莱顿大学的XR项目莱顿大学试图通过两个项目为学生提供以前无障碍的体验。第一个是采用沉浸式交互式VR体验，使用360度视频，为急诊护理学生增加他们为现实生活中的情况做准备的信心。第二个是名为AugMedicine的增强现实应用程序，它使医学生能够更深入地了解肾脏或胰腺移植后患者复杂的3d解剖情况。
（3）英属哥伦比亚大学的真实世界课堂这种多学科的XR合作帮助学生在现实环境中通过学科镜头“看到”真实。本计划建构地理空间之旅，以增强学生的混合、游戏化、体验式学习。从探索太平洋精神公园的森林生态系统到追踪叙利亚难民的具体旅程，UBC的每一次地理空间之旅都使“实地”学习更容易、更吸引人、更有自我节奏。
（4）圣爱德华大学法医学专业顾名思义，犯罪现场调查(CSI)虚拟现实(VR)项目旨在为学生提供身临其境的犯罪现场调查体验。这使得学生能够“在”犯罪现场或犯罪实验室，这些地方通常是学生无法进入的。这项技术还可以用于培训大学警察进行犯罪现场调查。
（5）奥本大学建筑科学专业在奥本大学McWhorter建筑科学学院，为学生提供实地考察可能成本高昂，后勤困难，而且不可重复。利用数据捕捉技术和VR观景平台，学校创建了360度的“活动建筑”现场，使学生能够“重温”建筑工地，并允许教师向学生介绍建筑行业广泛使用的技术。
（6）用AR增强教科书以提高学习成果和学习者投入，北卡罗莱纳州立大学开发了一款应用程序，将增强现实体验添加到平面设计教科书中。学习者可以听虚拟讲解员讲解，使用AR放大镜，沿着意大利文艺复兴时期街道的走廊往下看，并参加形成性测验。