La méthode d'optimisation par homogénéisation peut également être appliquée au cas tridimensionnel. La difficulté réside ici plus dans la représentation de la forme composite obtenue que dans la méthode même, qui reste inchangée. On ne peut pas représenter la densité à l'aide d'une échelle de couleur, sous peine de ne représenter que les points du bord du domaine. Ici, on a représenté une surface de niveau de la densité.