Η τρισδιάστατη και τετραδιάστατη (τρισδιάστατη σε πραγματικό χρόνο) υπερηχογραφία είναι η απεικόνιση και επεξεργασία ενός όγκου δεδομένων, σε αντίθεση με την δισδιάστατη, η οποία είναι μια απλή σάρωση. Το πλεονέκτημα τους είναι η παροχή πρόσθετων πληροφοριών, χάρη στη δυνατότητα εξέτασης άπειρων δισδιάστατων τομών, ανά πάσα στιγμή, λόγω της αποθήκευσης των δεδομένων. Σήμερα, η 3D υπερηχογραφία αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα του υπερηχογραφήματος και ιδιαίτερα στις περιπτώσεις διάγνωσης εμβρυϊκών δυσπλασιών. Ακόμα, η 3D απεικόνιση δίνει τη δυνατότητα στους μέλλοντες γονείς να αισθανθούν πλησιέστερα στο μωρό τους, παρακολουθώντας τις κινήσεις του σε πραγματικό χρόνο και προς το τέλος της κύησης τις εκφράσεις του προσώπου του.