Trimatė erdvė yra geometrinis pasaulio, kuriame gyvename, modelis. Jis vadinamas trimačiu, nes jo aprašymas atitinka tris vienetinius vektorius, turinčius ilgio, pločio ir aukščio kryptį. Trimatės erdvės suvokimas susiformuoja labai ankstyvame amžiuje ir yra tiesiogiai susijęs su žmogaus judesių koordinacija. Jo suvokimo gylis priklauso nuo vizualinio gebėjimo suvokti supantį pasaulį ir gebėjimo identifikuoti tris dimensijas pojūčių pagalba.
Pagal analitinę geometriją trimatė erdvė kiekviename taške apibūdinama trimis charakterizuojančiais dydžiais, vadinamais koordinatėmis. Koordinačių ašys, esančios statmenos viena kitai, susikirtimo taške sudaro pradinę vietą, kurios reikšmė lygi nuliui. Bet kurio erdvės taško padėtis nustatoma trijų koordinačių ašių, turinčių skirtingą skaitinę reikšmę kiekviename duotame intervale, atžvilgiu. Trimatė erdvė kiekviename atskirame taške apibrėžiama trimis skaičiais, atitinkančiais atstumą nuo atskaitos taško kiekvienoje koordinačių ašyje iki susikirtimo suduotas lėktuvas. Taip pat yra koordinačių schemų, pvz., sferinės ir cilindrinės sistemos.
Tiesinėje algebroje trimačio matmens sąvoka aprašoma naudojant tiesinės nepriklausomybės sąvoką. Fizinė erdvė yra trimatė, nes bet kokio objekto aukštis niekaip nepriklauso nuo jo pločio ir ilgio. Išreikšta tiesinės algebros kalba, erdvė yra trimatė, nes kiekvienas atskiras taškas gali būti apibrėžtas trijų vektorių, kurie yra tiesiškai nepriklausomi vienas nuo kito, deriniu. Šioje formuluotėje erdvėlaikio sąvoka turi keturmatę reikšmę, nes taško padėtis skirtingais laiko intervalais nepriklauso nuo jo vietos erdvėje.
Kai kurios trimatės erdvės savybės kokybiškai skiriasi nuo kitų matmenų erdvių savybių. Pavyzdžiui, ant virvės surištas mazgas yra mažesnio dydžio erdvėje. Dauguma fizikinių dėsnių yra susiję su erdviniu erdvės matmeniu, pavyzdžiui, atvirkštinių kvadratų dėsniai. 3D erdvėje gali būti 2D, 1D ir 0D erdvių, nors ji laikoma 4D erdvės modelio dalimi.
Erdvės izotropija yra viena iš pagrindinių jos savybių klasikinėje mechanikoje. Erdvė vadinama izotropine, nes kai atskaitos rėmas pasukamas bet kokiu savavališku kampu, matavimo rezultatai nepasikeičia. Momento tvermės dėsnisimpulsas pagrįstas izotropinėmis erdvės savybėmis. Tai reiškia, kad erdvėje visos kryptys yra lygios ir nėra atskiros krypties su nepriklausomos simetrijos ašies apibrėžimu. Izotropija turi tas pačias fizines savybes visomis įmanomomis kryptimis. Taigi izotropinė erdvė yra terpė, kurios fizinės savybės nepriklauso nuo krypties.
