Siêu âm có nguyên lý là sử dụng sóng âm tần số cao để tạo ra hình ảnh bên trong cơ thể. Công nghệ này đã xuất hiện ở dạng quét 2D (hai chiều) từ cuối những năm 1950, nhưng chỉ được sử dụng rộng rãi hơn để quan sát thai nhi từ cuối những năm 1970. Khi công nghệ này ngày càng phát triển, các bác sĩ cũng đã giới thiệu các hình thức siêu âm tiên tiến hơn - đặc biệt là quét 3D rồi và 4D (ba chiều và bốn chiều). Nếu có thể đã quan sát thai nhi tốt hơn bằng hình ảnh 3D, các chỉ số trong siêu âm thai 4D sẽ giúp quan sát thai nhi chuyển động trong một khoảng thời gian nhất định - đây là chiều thứ 4.

Siêu âm thai 4D mang đến những hình ảnh sống động đầu tiên của em bé trong bụng mẹ, giúp bố mẹ cảm nhận rõ hơn từng cử động, nét mặt của con. Bên cạnh ý nghĩa kết nối cảm xúc, siêu âm 4D còn đóng vai trò quan trọng trong việc theo dõi sự phát triển của thai nhi và phát hiện sớm những bất thường hình thái ngay từ những tuần thai đầu tiên.