真三轴试验系统是用于测试立方体或棱柱形试样的力学特性。立方体试样尺寸一般采用100x100x100mm，棱柱形式样尺寸采用75x75x150mm。也可定做其他尺寸的试样。提供试样制备组件。通过一个观察窗可以看到三轴室中的试样，也可以看到PIV等其它测试装置。
本系统可以独立控制土样在三个方向上的正应力。通过对三个方向正应力的独立控制，真三轴试验可以实现更大范围的加载条件。真三轴系统有以下三种类型：
应力控制，带柔性边界
应变控制，带刚性边界
混合边界
本系统包括一个三轴压力室、两对作动器（分别在竖向和水平方向）。这些作动器可以是液压型、气动型，也可以是电机型，每一边均处于对称位置，用于控制荷载和位移。取决于力控制还是位移控制。第三个轴方向由液体（水）以围压方式提供压力。
本系统可以应力控制和应变控制进行试验。它配备有荷载、位移和压力传感器，并可以获得局部应变位置和剪切带的展开。
试验中，试样上所有竖向应力和两个水平方向应力、液压力及孔隙水压力均连续记录下来，所有数据均可传输至PC，并用专用软件进行分析处理。
竖向和水平位移由安装在每个活塞杆上LVDT进行测试。此系统不但可以通过作动器施加静态荷载，还可以施加动态荷载，频率达5Hz。
土工真三轴试验一般有两种方式，早期传统的方式为伺服液压加载，方案则为更先进的伺服电机控制加载了。
与液压真三轴相比，Wille电机控制真三轴系统具有如下显著优势：
高精度，位移控制分辨率高达0.0001mm，可严格按照用户要求精确施加各种荷载波形
可利用两种闭环控制模式（荷载和位移），实现控制精度
低噪声
无需维护，而液压系统每年投需要进行维护（更换液压油及清洁油管和接头等）
无需制冷，而液压系统需要连续不断的自来水或空气对液压泵进行冷却
