Het belangrijkste verschil tussen 2D- en 3D-celkweek is dat de 2D-celkweek een kunstmatig plat oppervlak gebruikt, meestal een petrischaal of een celkweekplaat, terwijl de 3D-celkweek een substraat gebruikt dat de extracellulaire matrix van dat specifieke celtype nabootst.
Celkweek is het proces waarbij cellen onder gecontroleerde omstandigheden worden gekweekt, meestal buiten hun natuurlijke omgeving. Er zijn twee soorten celkweek in 2D en 3D. Zowel 2D- als 3D-celkweeksystemen zijn zeer nuttig bij het in vitro testen van therapieën, geneesmiddelen en andere biochemisch actieve verbindingen en kunnen worden beschouwd als een alternatief voor dierproeven. Deze twee kweeksystemen verschillen van elkaar door het hechtingsoppervlak van de cel.