Tredimensionelt rum er geometrisken model for den verden, vi lever i. Det kaldes tredimensionelt, fordi dets beskrivelse svarer til tre enhedsvektorer med en retning i længde, bredde og højde. Opfattelsen af tredimensionelt rum udvikler sig i en meget tidlig alder og er direkte relateret til koordinering af menneskelige bevægelser. Dybden af dets opfattelse afhænger af den visuelle evne til bevidsthed om den omgivende verden og evnen til at identificere tre dimensioner ved hjælp af sanserne.
Ifølge analytisk geometri, tredimensionelplads på hvert punkt er beskrevet af tre karakteriserende størrelser kaldet koordinater. Koordinatakserne, der er placeret vinkelret på hinanden, ved skæringspunktet danner koordinaternes oprindelse, som har en nulværdi. Placeringen af ethvert punkt i rummet bestemmes i forhold til tre koordinatakser, der har forskellige numeriske værdier ved hvert givne interval. Tredimensionelt rum ved hvert enkelt punkt defineres af tre tal svarende til afstanden fra oprindelsen på hver koordinatakse til skæringspunktet med et givet plan. Der er også sådanne koordinatsystemer som sfæriske og cylindriske systemer.
I lineær algebra, begrebet tredimensionel dimensionbeskrevet ved hjælp af begrebet lineær uafhængighed. Det fysiske rum er tredimensionelt, fordi højden på ethvert objekt ikke på nogen måde afhænger af dets bredde og længde. I sproget for lineær algebra er rummet tredimensionelt, fordi hvert af dets individuelle punkter kan bestemmes af en kombination af tre vektorer, der er lineært uafhængige af hinanden. I denne formulering har begrebet rumtid en firedimensionel betydning, fordi positionen af et punkt ved forskellige tidsintervaller ikke afhænger af dets placering i rummet.
Nogle egenskaber, der er tredimensionellerum, kvalitativt forskellig fra egenskaberne til rum, der har en anden dimension. For eksempel er en knude bundet på et reb i et rum med mindre dimension. De fleste af de fysiske love er relateret til den tredimensionelle dimension af rummet, for eksempel love om inverse firkanter. Tredimensionelt rum kan indeholde todimensionale, endimensionale og nul-dimensionelle rum, mens det i sig selv betragtes som en del af modellen for det fire-dimensionelle rum.
Rumets isotropi er en afdets nøgleegenskaber i klassisk mekanik. Rummet kaldes isotropisk, fordi når referencesystemet drejes til en vilkårlig vinkel, forekommer der ingen ændringer i måleresultaterne. Loven om bevarelse af vinkelmoment er baseret på rumets isotropiske egenskaber. Dette betyder, at i rummet er alle retninger ens, og der er ingen separat retning med definitionen af en uafhængig symmetriakse. Isotropi har de samme fysiske egenskaber i alle mulige retninger. Således er det isotropiske rum et medium, hvis fysiske egenskaber ikke afhænger af retning.
