Tridimenzionalni prostor je geometrijski model sveta, v katerem živimo. Imenuje se tridimenzionalni, ker njegov opis ustreza trem enotnim vektorjem, ki imajo smer po dolžini, širini in višini. Zaznavanje tridimenzionalnega prostora se razvije že zelo zgodaj in je neposredno povezano s koordinacijo človeških gibov. Globina njegove percepcije je odvisna od vizualne sposobnosti zavedanja okoliškega sveta in sposobnosti prepoznavanja treh dimenzij s pomočjo čutil.
V skladu z analitično geometrijo je tridimenzionalni prostor na vsaki točki opisan s tremi značilnimi količinami, imenovanimi koordinate. Koordinatne osi, ki se nahajajo pravokotno druga na drugo, na presečišču tvorijo izhodišče, ki ima vrednost nič. Položaj katere koli točke v prostoru je določen glede na tri koordinatne osi, ki imajo v vsakem danem intervalu drugačno številčno vrednost. Tridimenzionalni prostor na vsaki posamezni točki je določen s tremi številkami, ki ustrezajo razdalji od referenčne točke na vsaki koordinatni osi do točke presečišča zdano letalo. Obstajajo tudi koordinatne sheme, kot so sferični in cilindrični sistemi.
V linearni algebri je koncept tridimenzionalne dimenzije opisan s konceptom linearne neodvisnosti. Fizični prostor je tridimenzionalen, saj višina katerega koli predmeta ni v nobenem primeru odvisna od njegove širine in dolžine. Izraženo v jeziku linearne algebre je prostor tridimenzionalen, ker je vsako posamezno točko mogoče definirati s kombinacijo treh vektorjev, ki so linearno neodvisni drug od drugega. V tej formulaciji ima koncept prostor-čas štiridimenzionalni pomen, ker položaj točke v različnih časovnih intervalih ni odvisen od njene lokacije v prostoru.
Nekatere lastnosti, ki jih ima tridimenzionalni prostor, se kvalitativno razlikujejo od lastnosti prostorov, ki so v drugi dimenziji. Na primer, vozel, vezan na vrv, se nahaja v prostoru manjše dimenzije. Večina fizikalnih zakonov je povezanih s tridimenzionalno dimenzijo prostora, na primer zakoni inverznih kvadratov. 3D prostor lahko vsebuje 2D, 1D in 0D prostore, medtem ko se šteje za del 4D prostorskega modela.
Izotropnost prostora je ena njegovih ključnih lastnosti v klasični mehaniki. Prostor se imenuje izotropen, ker pri vrtenju referenčnega okvirja skozi poljuben kot ni sprememb v rezultatih meritev. Zakon o ohranjanju trenutkazagon temelji na izotropnih lastnostih prostora. To pomeni, da so v prostoru vse smeri enake in ni ločene smeri z definicijo neodvisne simetrične osi. Izotropija ima enake fizikalne lastnosti v vseh možnih smereh. Tako je izotropni prostor medij, katerega fizikalne lastnosti niso odvisne od smeri.
