本实用新型提供了一种三维细胞培养支架，所述三维细胞培养支架包括：由粗纤维相与细纤维相两种直径截然不同的材料构成的支架本体，以粉末状形式嵌设于所述支架本体内部的温敏膨胀粒子，分布于所述支架本体外表面的振动因子；所述粗纤维相为多层粗纤维结构，相邻的两层所述粗纤维相按一定角度错位排列，所述细纤维相单独结合在所述粗纤维相的一面或多面，所述粗纤维相构成所述三维细胞培养支架的孔洞结构，所述细纤维相均匀分布或集中分布于孔洞结构中，所述温敏膨胀粒子对温度具有高敏感性，并能够对所述支架本体的结构进行膨胀拉扯。本实用新型所揭示的能够真实模拟动物体内温度与压力的变化，从而丰富细胞动态培养下研究的数据库。