این اندام‌واره‌ها از یک یا چند سلول - سلول رویانی بنیادی یا سلول بنیادی چندتوانی القاشده - منشأ می‌گیرند که می‌توانند در محیط کشت به صورت سه‌بعدی خودشان را سازمان دهند.
این مدل‌های سه‌بعدی بافت انسانی را می‌توان برای آزمایش داروها پیش از آنکه آن‌ها را روی انسان‌ها آزمایش کنند، به کار برد. ساختن این کشت‌های سلولی سه‌بعدی در آزمایشگاه این امید را ایجاد می‌کند که درنهایت بتوان اندام کامل انسانی مثلاً قلب، کبد یا کلیه را در آزمایشگاه رشد داد.
مشکل اساسی دانشمندان در ساختن اندام‌ها قرار دادن انواع بسیار متفاوت سلول‌های تشکیل‌دهنده بافت یک اندام معین در موقعیت درست نسبت به هم است، به‌طوری‌که سلول‌های درست با یکدیگر در تماس باشند.\
دانشمندان در کشت‌های آزمایشگاهی توانسته‌اند با استفاده از قطعه‌هایی از DNA که به‌طور انتخابی یک سلول را به سلول مجاور متصل می‌کنند، بر این مشکل غلبه کنند. در این حالت سلول‌های بافت یک اندام مانند بلوک‌های لگو در کنار هم جور می‌شوند و یک ساختار سه‌بعدی ایجاد می‌کنند.
این کشت سه‌بعدی سلول‌ها می‌تواند در پهنای چند سانتی‌متری و با ضخامتی حدود ۵۰ تا ۱۰۰ میکرون (یک‌هزارم میلی‌متر) رشد کند (برای مقایسه در نظر بگیرید که ضخامت میانگین موی انسان ۱۰۰ میکرون است).
دلیل اینکه نمی‌توان در حال حاضر بافت‌های بزرگ‌تر و با ضخامت بیشتری در آزمایشگاه ساخت، این است که سلول‌های درونی این اندام‌واره‌ها برای رشد به اکسیژن و مواد مغذی به‌دست‌آمده از رگ‌های خونی دارند.
دانشمندان در حال حاضر می‌توانند سلول‌های درست را در موقعیت‌های درست قرار دهند، اما هنوز باید روشی بیابند تا این سلول‌ها را با خون یا ماده جایگزین تغذیه کنند.
اگر بتوان رگ‌های خونی دارای کارکرد درون این اندام‌واره‌ها ساخت، امکان ایجاد ساختارهای بافتی بزرگ‌تر در آزمایشگاه فراهم می‌شود.