El estudio 3D y 4D radica en la obtención de un tercer plano de la imagen (3D o tercera dimensión), que se utiliza para obtener una imagen volumétrica. Si el 3D ha dotado de volumen a la ecografía tradicional, la ecografía 4D aporta una cuarta dimensión: el tiempo.
La tecnología 4D es capaz de procesar instantáneamente las imágenes generados por los transductores 3D y presentarlos con movimientos en tiempo real.
Una imagen en 3D permite visualizar el rostro y el cuerpo del bebé con formas muy definidas y volúmenes de gran precisión pero en forma estática.
La calidad de estas imágenes invariablemente realza al entorno del bebé, pero también permite al especialista visualizar rasgos físicos fetales que la ecografía 2D no muestra o muestra sólo parcialmente, por lo que la ecografía 3D constituye, además, un importante instrumento diagnóstico.