運動相關創傷性腦損傷（srTBI）是在運動過程中導致的創傷性腦損傷（TBI），可引起認知和運動功能障礙。目前，srTBI 分子機制研究以及相關藥物研發主要依賴單層細胞培養模型和動物模型。但是，這些模型在模擬腦部細胞種群、炎癥反應等方面與人類 srTBI 的病理生理過程存在差異，使得基于以上模型得出的大部分研究成果難以有效地指導臨床治療。新興三維（3D）體外模型作為醫學領域的創新研究工具，彌補了傳統模型在模擬人類 srTBI 病理生理過程的局限，為進一步理解和認知 srTBI 提供新的手段。雖然，已有文獻報道了新興 3D 體外模型在神經系統性疾病中的研究進展，但缺乏上述模型在 srTBI 研究中的系統性梳理和總結。本文綜述了新興 3D 體外模型在 srTBI 中的研究進展，探討了現有模型的優勢和局限，并進一步展望了 srTBI 模型的發展趨勢。本文旨在為組織工程學及運動醫學領域學者研究 srTBI 分子機制和研發神經保護藥物提供新的研究視角。