三維細胞培養系統是一個能有效創造使人體和動物極其脆弱的細胞在復雜的三維組織模型內進行培養或共培養環境的*儀器。這種培養模擬了其母體組織的結構與功能。
傳統靜態細胞培養是在培養瓶或皿中進行的。無論是細胞或組織均生長在二維平面空間并接觸玻璃或塑料表面。這樣的方式會影響細胞中基因的表達且無法持續生長及分化。
同時平面培養的細胞還會發生“去分化”現象，使培養的細胞逐漸失去其來源組織的許多生理特征。而大部分動態培養系統中，細胞或組織是有物理的外力而懸浮的，有許多包括液態剪切力在內的因素會導致細胞及組織損傷。
三維細胞培養系統是一種傳統的三度空間微重力培養系統。其利用培養盤或培養管柱進行培養，將培養液、細胞或組織一起加入培養盤或培養管柱中，并去除所有氣泡。培養盤或培養管柱安裝于旋轉馬達之主機座上，內部組織、細胞或細胞團塊因旋轉切線力量及重力雙重影響下而保持懸浮狀態。
成長期間的細胞或安排是以清閑落體的狀況懸浮，沒有攪拌器、氣泡等破壞性壓力，故安排在培育液中得以清閑降低、翻轉并與培育液充沛混合，其容器內各方向的力氣到達平衡，所以細胞安排不會遭到單一方向的力氣影響，可朝恣意方向均勻成長，是市面上僅有可使細胞清閑成長分化，添加細胞增殖速率，減少細胞和有用添加細胞商品排泄的體系。
三維細胞培養系統的作用：
1.產生分化的高密度，三維組織培養。
2.膜氧合作用，趕走氣泡，營造溫和培養環境。
3.在標準培養箱內運行，可以隨時方便抽取樣品。
4.非常適合培育正常組織，腫瘤以及細菌/病毒浸染的組織模型。
