Sfera Poincaré este un exemplu de sferă de omologie tridimensională , adică o varietate tridimensională ale cărei grupuri de omologie coincid toate cu grupurile de omologie ale sferei tridimensionale.
Un exemplu a fost construit de Poincare . Acest exemplu arată că condiția asupra grupului fundamental din conjectura Poincaré nu poate fi redusă la o condiție asupra grupurilor de omologie.