O espaço tridimensional é um modelo geométrico do mundo em que vivemos. É chamado de tridimensional porque sua descrição corresponde a três vetores unitários tendo uma direção em comprimento, largura e altura. A percepção do espaço tridimensional se desenvolve muito cedo e está diretamente relacionada à coordenação dos movimentos humanos. A profundidade de sua percepção depende da capacidade visual de percepção do mundo circundante e da capacidade de identificar três dimensões com a ajuda dos sentidos.
De acordo com a geometria analítica, o espaço tridimensional em cada ponto é descrito por três grandezas características, chamadas coordenadas. Os eixos coordenados, localizados perpendicularmente entre si, no ponto de intersecção formam a origem, que tem valor zero. A posição de qualquer ponto no espaço é determinada em relação a três eixos coordenados que têm um valor numérico diferente em cada intervalo dado. O espaço tridimensional em cada ponto individual é determinado por três números correspondentes à distância do ponto de referência em cada eixo de coordenadas ao ponto de interseção comdado plano. Existem também esquemas de coordenadas, como sistemas esféricos e cilíndricos.
Em álgebra linear, o conceito de dimensão tridimensional é descrito usando o conceito de independência linear. O espaço físico é tridimensional porque a altura de qualquer objeto não depende de forma alguma de sua largura e comprimento. Expresso na linguagem da álgebra linear, o espaço é tridimensional porque cada ponto individual pode ser definido por uma combinação de três vetores linearmente independentes um do outro. Nesta formulação, o conceito de espaço-tempo tem um significado quadridimensional, pois a posição de um ponto em diferentes intervalos de tempo não depende de sua localização no espaço.
Algumas propriedades que um espaço tridimensional possui são qualitativamente diferentes das propriedades de espaços que estão em uma dimensão diferente. Por exemplo, um nó amarrado em uma corda está localizado em um espaço de menor dimensão. A maioria das leis físicas está relacionada à dimensão tridimensional do espaço, por exemplo, as leis dos quadrados inversos. O espaço 3D pode conter espaços 2D, 1D e 0D, enquanto é considerado parte do modelo de espaço 4D.
A isotropia do espaço é uma de suas principais propriedades na mecânica clássica. O espaço é chamado isotrópico porque quando o referencial é girado em qualquer ângulo arbitrário, não há mudanças nos resultados da medição. Lei da conservação do momentomomento é baseado nas propriedades isotrópicas do espaço. Isso significa que no espaço todas as direções são iguais e não há direção separada com a definição de um eixo de simetria independente. A isotropia tem as mesmas propriedades físicas em todas as direções possíveis. Assim, um espaço isotrópico é um meio cujas propriedades físicas não dependem da direção.
