細胞在平面上生長是人為的和不自然的，因為這與細胞能夠以最.佳狀態進行旺盛生長的體內環境并不相同。因此，傳統的2D單層細胞培養物很難恰當地反映出細胞的體內生長環境，進而可能造成細胞結構和組織功能的缺失。
       三維（3D）細胞培養技術能夠更好地模擬生物體內細胞存活的自然環境，其自然條件可保持細胞間相互作用和更逼真的生化和生理反應。在3D環境中，細胞對內源性和外源性刺激（如溫度、pH、營養吸收、轉運和分化等方面的改變）應答更接近于它們在體內的反應。
       再生醫學的力量為理解發育、老化和組織年輕化等許多有趣的細胞進程提供了方法，了解生物學中這些有趣過程的唯.一方法就是研究與生物體非常相似的模型系統，這使得3D細胞培養成為*的研究工具。

       3D細胞培養技術使諸多科研工作者從中受益，因此在過去十年里，研究人員也不斷開發出更多3D細胞培養系統，使研究人員可以在體外保持細胞的天然3D結構，改善細胞培養環境，輔助它們生長于更接近體內的環境條件中。