培养形态会改变细胞与环境的接触
二维与三维肿瘤培养的差别，既包括细胞排列，也包括细胞接触到哪些环境。波兰大波兰癌症中心（Greater Poland Cancer Centre）等团队在 2016 年首次发表的综述中，比较贴壁培养、悬浮球状体、凝胶及支架培养，并讨论这些体系如何影响药物和放射反应。
单层细胞容易维护、成本较低，适合常规功能比较；但细胞形态、极性，以及与其他细胞和基质的相互作用，会在贴壁环境中改变。肿瘤组织内部的营养和氧供应有空间差异，单层培养中的细胞则更容易接触培养液。
球状体、凝胶和支架培养具有不同结构
综述按培养方式区分非黏附表面上的悬浮培养、凝胶样环境，以及细胞附着支架的体系。形成三维结构后的细胞仍可能表现不同：文中汇总的多种肿瘤细胞系，可形成紧密球状体、较紧的聚集体或松散聚集体。
三维聚集体中的细胞位置会影响增殖和局部环境。外层与内部细胞接触营养和氧的机会不同，部分体系出现腔样结构；细胞与基质相互作用也随所用材料改变。因此，“三维”说明了空间组织形式，还需要进一步说明具体结构和支撑材料。
药物敏感性变化涉及扩散、细胞状态与基质
综述归纳的药物比较中，三维培养常表现出较低的药物敏感性。作者讨论了几种可能原因：药物进入聚集体受到限制，缺氧改变细胞状态，细胞周期发生变化，以及培养环境影响代谢和增殖。不同原因可能同时存在。
例如，文中介绍了三维丝蛋白支架中细胞对紫杉醇反应降低的研究，也讨论细胞外基质组成与治疗抵抗的关系。放射反应方面，三维结构、染色质状态及细胞黏附相关信号均被列为影响因素；这些实例各有自己的细胞和检测体系。
模型比较还要兼顾重复性。综述指出，与二维培养相比，部分三维体系的培养效率较低、维持时间较短，重复性也较差；为后续分析分离单细胞还更费时。统一每孔球状体数量和大小，是其介绍的改进途径之一；细胞种类和培养材料等差异仍需分别考察。
共培养增加细胞组分，也增加需要控制的条件
直接共培养让不同类型细胞接触，并保留细胞与基质以及可溶性信号的影响；间接共培养则用物理屏障分隔细胞，更适合区分可溶性因素。两种方式均可以与二维或三维培养结合。
综述中展示的口腔鳞癌细胞与成纤维细胞比较，说明不同细胞即使在同一培养环境中，也可能保持各自区域和不同聚集方式。它们共同培养时的组成、培养液需求、比例和观察时间，都可能影响最终结果。
作者没有提出适用于所有肿瘤问题的三维模型。对于药物研究，选择依据应包括需要保留哪些细胞关系、怎样获得检测结果，以及能否稳定重复相关比较；二维与不同三维体系各有实际用途。