Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan dan menerapkan sistem kelas virtual berbasis dunia virtual 3 dimensi (3D). Kelas virtual dikembangkan berdasarkan framework pengembangan aplikasi ADDIE dengan meintegrasikan LMS Moodle, singularity viewer, SLOODLE, dan multi-user 3D application server OpenSimulator. Objek-objek yang ada pada kelas di dunia nyata direpresentasikan oleh objek 3D. Peserta didik dapat berinteraksi dengan objek-objek yang ada dalam kelas virtual untuk melaksanakan kegiatan pembelajaran. Pengujian kelas virtual dilakukan dengan cara menerapkannya untuk digunakan secara langsung oleh peserta didik dalam kegiatan pembelajaran. Pengujian dilakukan berdasarkan dua kriteria, yaitu evaluasi hasil belajar peserta didik dan uji penerimaan pengguna menggunakan Technology Acceptance Model (TAM). Hasil evaluasi hasil belajar menunjukan bahwa penggunaan kelas virtual tidak berpengaruh terhadap hasil belajar. Walaupun demikian, hasil uji penerimaan pengguna menunjukan bahwa kelas virtual dapat memberikan kepuasan dan dapat diterima untuk digunakan oleh peserta didik dalam proses pembelajaran.