传统超声波扫描技术通过使用很高频率的超声波进行扫描，从而对身体内进行成像，4D超声波扫描技术就是在此基础上发展起来的。传统超声波扫描的超声波是由放置在妈妈腹部的传感器或探测器发射出来的，通过移动传感器或探测器，就可以观察到子宫内的图像。这些超声波被胎儿反射回来后，就可以在屏幕上形成一幅胎儿照片。新型4D超声波扫描技术与传统超声波扫描一样，也使用相同频率的超声波，不同之处在于，4D超声波扫描采取多个角度进行扫描的方法，从而可以产生一部胎儿运动的实时录像，同时还允许科学家从四个角度对胎儿进行拍照。
这项新技术使科学家摆脱了以前胎儿静止图象的限制，允许记录胎儿成长的历程，同时，也能观察到双胞胎或三胞胎如何在子宫内争夺地盘或是彼此相拥，互相亲昵。根据4D成像，科学家可以看到令人惊讶的多胞胎电脑成像，还能制作出与实物大小一样的模型。
这是历史上第一次让我们看到了“双胎消失症”的详细图片——所谓双胎消失症是指在怀孕的初期，发生一个胎儿死亡并且仍然呆在子宫里的情形。医生们估计这种情况发生的概率为11%。一些科学家认为“双胎消失症”之所以发生，是因为营养物质的缺乏，母体为了让其它胎儿生存下来的可能性大一些，就会自然地“放弃”一个或多个胎儿。凭借4D超声波扫描技术，科学家还能够检测出双胞胎的变种，“镜像”双胞胎，有时候当晶胚分裂时会发生这种情况。这意味着，如果双胞胎中一个用左手，另一个就用右手。但是，一些极端的情况可能导致一个心脏在左边，另一个则在右边。
伦敦产科医师斯图亚特·坎贝尔是英国4D超声波扫描技术的先驱，他用这项新技术完成了一部国家地理记录片的扫描。他说：“现在，我们能够更清晰地看到胎儿活动的细节，这是令人十分兴奋的事情。当看到一个个胎儿细致的面部表情(微笑、眨眼)以及双胞胎之间的交流时，我是那么的惊讶。”
4D超声波扫描技术可以记录下自然怀孕的详细过程，朱莉·卡尔斯今年38岁，去年她孕育了一组四胞胎，其中一个胎儿的故事在去年的《每日邮报》上进行了专门报道。4D超声波扫描可以显示四胞胎每一分钟发展的细节(通过仪器，我们甚至能够看到他们的眼睑正张开着)，以及他们的发展模式，比如，他们在有限的子宫空间里激烈地争夺地盘。