L'espace tridimensionnel est un modèle géométrique du monde dans lequel nous vivons. Il est dit tridimensionnel car sa description correspond à trois vecteurs unitaires ayant une direction en longueur, largeur et hauteur. La perception de l'espace tridimensionnel se développe très tôt et est directement liée à la coordination des mouvements humains. La profondeur de sa perception dépend de la capacité visuelle de prise de conscience du monde environnant et de la capacité d'identifier les trois dimensions à l'aide des sens.
Selon la géométrie analytique, l'espace tridimensionnel en chaque point est décrit par trois grandeurs caractéristiques, appelées coordonnées. Les axes de coordonnées, situés perpendiculairement les uns aux autres, au point d'intersection forment l'origine, qui a une valeur de zéro. La position de tout point dans l'espace est déterminée par rapport à trois axes de coordonnées qui ont une valeur numérique différente à chaque intervalle donné. L'espace tridimensionnel à chaque point individuel est déterminé par trois nombres correspondant à la distance entre le point de référence sur chaque axe de coordonnées et le point d'intersection avecavion donné. Il existe également des schémas de coordonnées tels que des systèmes sphériques et cylindriques.
En algèbre linéaire, le concept de dimension tridimensionnelle est décrit à l'aide du concept d'indépendance linéaire. L'espace physique est tridimensionnel parce que la hauteur de tout objet ne dépend en aucune façon de sa largeur et de sa longueur. Exprimé dans le langage de l'algèbre linéaire, l'espace est tridimensionnel car chaque point individuel peut être défini par une combinaison de trois vecteurs linéairement indépendants les uns des autres. Dans cette formulation, le concept d'espace-temps a une signification quadridimensionnelle, car la position d'un point à différents intervalles de temps ne dépend pas de sa position dans l'espace.
Certaines propriétés d'un espace tridimensionnel sont qualitativement différentes des propriétés d'espaces situés dans une dimension différente. Par exemple, un nœud noué sur une corde se situe dans un espace de moindre dimension. La plupart des lois physiques sont liées à la dimension tridimensionnelle de l'espace, par exemple, les lois des carrés inverses. L'espace 3D peut contenir des espaces 2D, 1D et 0D, alors qu'il est considéré comme faisant partie du modèle d'espace 4D.
L'isotropie de l'espace est l'une de ses propriétés clés en mécanique classique. L'espace est appelé isotrope car lorsque le cadre de référence est tourné d'un angle arbitraire, il n'y a aucun changement dans les résultats de mesure. Loi de conservation du momentla quantité de mouvement est basée sur les propriétés isotropes de l'espace. Cela signifie que dans l'espace toutes les directions sont égales et qu'il n'y a pas de direction séparée avec la définition d'un axe de symétrie indépendant. L'isotropie a les mêmes propriétés physiques dans toutes les directions possibles. Ainsi, un espace isotrope est un milieu dont les propriétés physiques ne dépendent pas de la direction.
