Trīsdimensiju telpa ir ģeometrisks pasaules modelis, kurā mēs dzīvojam. To sauc par trīsdimensiju, jo tā apraksts atbilst trīs vienības vektoriem, kuriem ir virziens garumā, platumā un augstumā. Trīsdimensiju telpas uztvere veidojas ļoti agrā vecumā un ir tieši saistīta ar cilvēka kustību koordināciju. Viņa uztveres dziļums ir atkarīgs no vizuālās spējas apzināties apkārtējo pasauli un spējas ar sajūtu palīdzību noteikt trīs dimensijas.
Saskaņā ar analītisko ģeometriju trīsdimensiju telpu katrā punktā raksturo trīs raksturojoši lielumi, ko sauc par koordinātām. Koordinātu asis, kas atrodas perpendikulāri viena otrai, krustošanās punktā veido sākumpunktu, kura vērtība ir nulle. Jebkura telpas punkta atrašanās vieta tiek noteikta attiecībā pret trim koordinātu asīm, kurām katrā dotajā intervālā ir atšķirīga skaitliskā vērtība. Trīsdimensiju telpu katrā atsevišķā punktā nosaka trīs skaitļi, kas atbilst attālumam no atskaites punkta uz katras koordinātu ass līdz krustošanās punktam ardotā lidmašīna. Ir arī koordinātu shēmas, piemēram, sfēriskas un cilindriskas sistēmas.
Lineārajā algebrā trīsdimensiju dimensijas jēdziens ir aprakstīts, izmantojot lineārās neatkarības jēdzienu. Fiziskā telpa ir trīsdimensiju, jo jebkura objekta augstums nekādā veidā nav atkarīgs no tā platuma un garuma. Izsakot lineārās algebras valodā, telpa ir trīsdimensiju, jo katru atsevišķu punktu var definēt ar trīs vektoru kombināciju, kas ir lineāri neatkarīgi viens no otra. Šajā formulējumā telpas-laika jēdzienam ir četrdimensiju nozīme, jo punkta pozīcija dažādos laika intervālos nav atkarīga no tā atrašanās vietas telpā.
Dažas trīsdimensiju telpas īpašības kvalitatīvi atšķiras no to telpu īpašībām, kuras atrodas citā dimensijā. Piemēram, uz virves sasiets mezgls atrodas mazāka izmēra telpā. Lielākā daļa fizisko likumu ir saistīti ar telpas trīsdimensiju dimensiju, piemēram, apgriezto kvadrātu likumi. 3D telpā var būt 2D, 1D un 0D telpas, lai gan tā tiek uzskatīta par daļu no 4D telpas modeļa.
Telpas izotropija ir viena no tās galvenajām īpašībām klasiskajā mehānikā. Telpu sauc par izotropu, jo, pagriežot atskaites rāmi jebkurā patvaļīgā leņķī, mērījumu rezultātos izmaiņas nemainās. Momenta nezūdamības likumsimpulss ir balstīts uz telpas izotropiskajām īpašībām. Tas nozīmē, ka telpā visi virzieni ir vienādi un nav atsevišķa virziena ar neatkarīgas simetrijas ass definīciju. Izotropijai ir vienādas fizikālās īpašības visos iespējamos virzienos. Tādējādi izotropā telpa ir vide, kuras fizikālās īpašības nav atkarīgas no virziena.
