آزمایش خاک سه محوری از انواع آزمایش مکانیک خاک است. به عبارتی جهت بررسی مقاومت برشی خاک در خاک های چسبنده، غیر چسبنده و دانه ای از آزمایش سه محوری خاک استفاده می شود.
در آزمایش سه محوری ، خاک بین دو صفحه فلزی قرار گرفته و به کمک پیستون در جهت عمودی و با استفاده از سیال در سایر جهات به آن نیرو وارد می گردد. آزمایشات خاک سه محوری با توجه به وضعیت شیر خروجی آب به سه دسته، تحکیم یافته زهکشی شده، تحکیم یافته زهکشی نشده، تحکیم نیافته زهکشی نشده، دسته بندی می شوند. آزمایش سه محوری واقعی از دیگر روش های انجام آزمایش خاک ساختمان سه محوری است.