त्रि-आयामी अंतरिक्ष उस दुनिया का एक ज्यामितीय मॉडल है जिसमें हम रहते हैं। इसे त्रि-आयामी कहा जाता है क्योंकि इसका विवरण लंबाई, चौड़ाई और ऊंचाई में दिशा वाले तीन इकाई वैक्टर से मेल खाता है। त्रि-आयामी अंतरिक्ष की धारणा बहुत कम उम्र में विकसित होती है और इसका सीधा संबंध मानव आंदोलनों के समन्वय से होता है। उसकी धारणा की गहराई आसपास की दुनिया की जागरूकता की दृश्य क्षमता और इंद्रियों की मदद से तीन आयामों की पहचान करने की क्षमता पर निर्भर करती है।
विश्लेषणात्मक ज्यामिति के अनुसार, प्रत्येक बिंदु पर त्रि-आयामी स्थान को तीन विशेषता मात्राओं द्वारा वर्णित किया जाता है, जिन्हें निर्देशांक कहा जाता है। चौराहे के बिंदु पर एक दूसरे के लंबवत स्थित निर्देशांक अक्ष मूल बिंदु बनाते हैं, जिसका मान शून्य है। अंतरिक्ष में किसी भी बिंदु की स्थिति तीन समन्वय अक्षों के सापेक्ष निर्धारित की जाती है जिनका प्रत्येक दिए गए अंतराल पर एक अलग संख्यात्मक मान होता है। प्रत्येक व्यक्तिगत बिंदु पर त्रि-आयामी स्थान प्रत्येक समन्वय अक्ष पर संदर्भ बिंदु से प्रतिच्छेदन बिंदु तक की दूरी के अनुरूप तीन संख्याओं द्वारा निर्धारित किया जाता हैविमान दिया। गोलाकार और बेलनाकार प्रणाली जैसी समन्वय योजनाएँ भी हैं।
रैखिक बीजगणित में, रैखिक स्वतंत्रता की अवधारणा का उपयोग करके त्रि-आयामी आयाम की अवधारणा का वर्णन किया गया है। भौतिक स्थान त्रि-आयामी है क्योंकि किसी भी वस्तु की ऊंचाई उसकी चौड़ाई और लंबाई पर किसी भी तरह से निर्भर नहीं करती है। रैखिक बीजगणित की भाषा में व्यक्त, अंतरिक्ष त्रि-आयामी है क्योंकि प्रत्येक व्यक्तिगत बिंदु को तीन वैक्टरों के संयोजन द्वारा परिभाषित किया जा सकता है जो एक दूसरे से रैखिक रूप से स्वतंत्र होते हैं। इस सूत्रीकरण में, अंतरिक्ष-समय की अवधारणा का चार-आयामी अर्थ है, क्योंकि अलग-अलग समय अंतराल पर एक बिंदु की स्थिति अंतरिक्ष में उसके स्थान पर निर्भर नहीं करती है।
कुछ गुण जो त्रि-आयामी अंतरिक्ष में होते हैं, वे रिक्त स्थान के गुणों से गुणात्मक रूप से भिन्न होते हैं जो एक अलग आयाम में होते हैं। उदाहरण के लिए, रस्सी पर बंधी एक गाँठ कम आयाम वाले स्थान में स्थित होती है। अधिकांश भौतिक नियम अंतरिक्ष के त्रि-आयामी आयाम से संबंधित हैं, उदाहरण के लिए, व्युत्क्रम वर्गों के नियम। 3D स्पेस में 2D, 1D और 0D स्पेस हो सकते हैं, जबकि इसे 4D स्पेस मॉडल का हिस्सा माना जाता है।
अंतरिक्ष की समरूपता शास्त्रीय यांत्रिकी में इसके प्रमुख गुणों में से एक है। अंतरिक्ष को आइसोट्रोपिक कहा जाता है क्योंकि जब संदर्भ फ्रेम को किसी भी मनमाने कोण से घुमाया जाता है, तो माप परिणामों में कोई बदलाव नहीं होता है। क्षण के संरक्षण का नियमसंवेग अंतरिक्ष के समदैशिक गुणों पर आधारित है। इसका मतलब है कि अंतरिक्ष में सभी दिशाएं समान हैं और सममिति के एक स्वतंत्र अक्ष की परिभाषा के साथ कोई अलग दिशा नहीं है। आइसोट्रॉपी में सभी संभावित दिशाओं में समान भौतिक गुण होते हैं। इस प्रकार, एक समदैशिक स्थान एक ऐसा माध्यम है जिसके भौतिक गुण दिशा पर निर्भर नहीं करते हैं।
