مدل سازی سه بعدی روشی است که طی آن به سلول/سلول ها اجازه داده می شود تا در جهت های مختلف رشد کرده و با محیط اطراف خود در سه بعد (همانند ساختار سلولی در بافت بدن)، ارتباط و بر همکنش برقرار کنند. این مدل ها می توانند با استفاده از داربست و یا بدون داربست با کمک ماتریژل، ساخته شوند
از مدل های سه بعدی برون تنی (in vitro) به ویژه در سال های اخیر، به دلیل شباهت زیادی که به لحاظ فنوتایپی (ظاهری)، ژنتیکی و فیزیولوژیکی نسبت به بافت درون تنی (in vivo) دارند، برای تحقیقات آزمایشگاهی و پیش بالینی، استفاده می شود. در نتیجه به دلیل شباهت بسیار زیاد با بافت های بدن انسان می توان در راستای پاسخدهی دارویی از این مدل ها استفاده کرد.