Akcelerometar s 3 osi je uređaj koji je dizajniran za mjerenje ubrzanja duž tri osi u prostoru – prednje i stražnje osi X, lijeve i desne osi Y te gore i dolje Z-osi. Budući da akcelerometar mjeri ubrzanje u odnosu na stanje slobodnog pada, gdje na njega ne djeluju nikakve sile osim gravitacije, 3D ubrzanje se smatra u zadanom stanju nule ili u bestežinskom stanju, iako sam akcelerometar ima masu. Svojstva 3-osnog akcelerometra stoga ga čine ključnom komponentom inercijskih sustava za navođenje, kao što su projektili ili zrakoplovi, koji mjere promjene ubrzanja koje utječu na neto inercijalno stanje vozila.
Kako su senzori mikroelektromehaničkog sustava (MEM) za mjerenje ubrzanja postali uobičajeni i pristupačniji, 3-osni akcelerometar ugrađen je u nekoliko potrošačkih uređaja. Može se koristiti za proučavanje složenih sila ubrzanja u vožnjama u zabavnim parkovima, kontrolerima videoigara i za omogućavanje humanoidnih robota da simuliraju način na koji ljudi hodaju. Tehnologija 3-osnog akcelerometra također je ugrađena u sustave sigurnosti pri prevrtanju i vibracija na automobilima, navigacijske kontrole u masovnom prijevozu i za stabilnost u industrijskoj opremi.
Tehnologiju akcelerometra često se uspoređuje s 3D žiroskopom koji također radi duž tri osi, a koristi se u brodovima i avionima kao mehanički uređaj već desetljećima. Moderna verzija računalnog akcelerometra u ovim aplikacijama temelji se na senzoru mikročipa koji mjeri diferencijalni kapacitet koji se javlja tijekom ubrzanja. Taj se signal pretvara u napon koji se dovodi u upravljačke sustave. Većina uređaja s 3-osnim akcelerometrom ugrađena je u tehnologije koje pomažu vozilima, upravljačkim sustavima i industrijskim strojevima, kao što su pumpe i kompresori, da rade s vršnom učinkovitošću, dok mjere gibanje objekta u odnosu na učinak gravitacije.
Ideja koja stoji iza funkcioniranja 3-osnog akcelerometra također je dovela do toga da se on ugradi u razne moderne tehnologije. Prijenosni elektronički uređaji za prikaz u kojima se zaslon rotira u uspravan položaj suprotan gravitaciji dok se uređaj pomiče jedan su primjer. Međutim, animirana očitanja akcelerometra mogu se koristiti zajedno s tehnologijom snimanja pokreta za više od samo prikaza igrica i telefona. Isti se podaci također mogu analizirati kako bi se odredilo kretanje ljudskog tijela za to kako se odjeća troši dok se koristi, za optimalnu biokinetiku za trkače i druge sportaše, te u medicinskim primjenama kao što su tehnike kardiopulmonalne reanimacije (CPR).
Softver virtualnog akcelerometra također je sada dostupan za obrambenu i vojnu obuku. Softver mjeri udarne sile 3-osnog akcelerometra kao što su snaga, brzina i smjer prema lutki koja se koristi u boksu, borilačkim vještinama i borbenom treningu. Povratne informacije pružaju izravan pristup slabostima u tehnici koje je potrebno poboljšati.