Esta revisión compara los sistemas de cultivo en 2D con los de 3D, incluidos los esferoides y los organoides, destacando las ventajas y desventajas de ambos sistemas. El objetivo es proporcionar una visión general de cómo los modelos de cultivo en 3D mejoran la comprensión de la biología del cáncer, la respuesta a fármacos y el comportamiento de las células madre. Hallazgos recientes muestran que los sistemas en 3D apoyan interacciones más precisas entre células/células y células/matriz, preservan la arquitectura del tejido y mejoran el valor predictivo de la evaluación de fármacos, especialmente para aplicaciones en medicina oncológica y regenerativa. Los esferoides y tumoroides replican la heterogeneidad tumoral y los microentornos, lo que conduce a una terapia más alineada con la medicina personalizada. Además, los cultivos en 3D de células madre mesenquimatosas, incluidos en particular los derivados de dientes, demuestran una mejor diferenciación y potencial regenerativo. En conclusión, los sistemas de cultivo en 3D son una herramienta fundamental en la investigación biomédica, cerrando la brecha entre los estudios in vitro y la relevancia clínica; representan un enfoque potencial para desarrollar tratamientos más efectivos mientras se reduce la experimentación animal y se avanza en la medicina personalizada y regenerativa.