3D细胞培养是一种在人工创造的环境中生物细胞可以在所有三维空间中生长的技术，使细胞能够在载体的三维立体空间结构中迁移、生长，构成三维的细胞载体复合物，3D细胞培养允许细胞在体外向各个方向生长，接近其在体内的生长方式。3D培养技术具有既能保留体内细胞微环境的物质及结构基础，又能展现细胞培养的直观性及条件可控性的优势。
现阶段主要用于3D细胞培养的技术有无支架培养方式与有支架培养方式两种。
其中，无支架3D培养方法依赖于自聚集专门培养板中的细胞，如悬滴微孔板；悬滴法是常见的一种3D细胞培养法，表面不能附着，利用细胞自聚集成球状体。磁悬浮法是一种新型的3D细胞培养方法，是利用磁性的吸引来形成球形细胞，细胞预装磁性纳米粒子，在外部施加的磁场朝着空气或液体漂浮的低吸附板的界面来促进细胞的聚集和球形的形成。
有支架培养方式是一种基于脚手架的培养技术，可提供物理支持，从简单的机械结构到类似细胞外间质类似物，细胞可以在支架上聚集，增殖和迁移。基于支架的3D培养中，细胞被嵌入到基质中，基质的物理化学性质会影响细胞的特性。有支架培养细分市场在3D细胞培养市场中占市场的最大份额。主要原因是支架在3D细胞培养中具有优势，如结构刚性、附着点的可用性和支撑，推动了对基于支架的3D细胞培养在实际操作用的应用渗透。
3D细胞培养应用领域包括高通量药物筛选实验、肿瘤球体检测、器官再生研究、宿主和病原体之间感染模型的研究、胚胎干细胞（ES）细胞和诱导式多能性、干细胞（iPS）细胞的扩张和分化等。
新思界
产业研究中心出具的《
2022年全球及中国3D细胞培养产业深度研究报告》显示，预计全球3D细胞培养市场规模将从2022年的12.17亿美元，增长到2026年的26.07亿美元，复合年增长率为16.5%。
全球3D细胞培养市场的主要参与者包括：Thermo Fisher Scientific（美国）、Merck KGaA（德国）、Corning Incorporated（美国）、Lonza Group AG（瑞士）、Avantor Inc.（美国）、Tecan Trading AG（瑞士）、REPROCELL Inc.（日本），3D Biotek LLC。（美国）、Emulate Inc.（美国）、CN Bio Innovations（英国）、Synthecon Incorporated（美国）和InSphero AG（瑞士）。中国本土3D细胞培养市场中的主要竞争者有：复旦大学生命科学学院、粤港澳大湾区精准医疗研究院、南京医科大学药学院干细胞与神经再生研究所等。
