Az ember által hallható hangnál (20 Hz - 20 KHz) jóval magasabb frekvenciájú a diagnosztikában használt ultrahang (1-30 MHz). A hanghullámok kibocsátva képesek tárgyakba, közegekbe ütközni, ott lelassulni, elnyelődni, illetve visszajönni.
A gép által az emberi testbe elküldött ultrahang nagy része is visszajön a szervek, szövetek felületéről, egyben információt hordozva a visszaverődés helyéről, amelyet a gép feldolgoz, majd megjelenít a monitoron kép formájában, kirajzolva vizsgált szerv, vagy testrész valós anatómiai képét, illetve a magzatot.
Összegezve, az ultrahang gép ártalmatlan hanghullámokat bocsát ki, amelyek visszaverődnek információt adva a vizsgált szervekről, szövetekről. A vizsgálat a mai orvostudomány állása szerint teljesen ártalmatlan, mind a betegre, mind a kismamára és a magzatra nézve, hiszen nincs sugárzás, káros anyag lerakódás.
A 2 dimenziós (fekete-fehér) ultrahangnál egyszerre csak egy síkmetszet látható. A 3 dimenziónál egymásután több síkot tapogat le és dolgoz fel az ultrahang készülék. Ezekből a síkokból 3 dimenziós térbeli képet alkot, majd megjeleníti a képernyőn. Az így keletkezett 3 dimenziós képen térben látjuk a magzatot, de akár szerveket és szervi elváltozásokat is meg lehet jeleníteni, továbbá az állókép tetszőlegesen forgatható. 4 dimenziós ultrahangnál a 4. dimenzió az idő. Lényegében ilyenkor gyors egymás utáni háromdimenziós képeket mutat az ultrahang, amit már mozgó filmként látunk.
A 4D shading (4D árnyékolás, vagy fotórealisztikus megjelenítés) olyan képalkotási technológia, amely egy vizuális fényforrás alkalmazásával valóságosabb, élethű megjelenést kölcsönöz a 3D képeknek, ezáltal páratlan betekintést nyújt a méhen belül fejlődő magzat életébe. Vizsgálat során az ultrahang valós idejű (real-time) felvételeket készít, tehát a magzat mozgása, testhelyzete és arckifejezése, illetve a képi megjelenítés egy időben történik, nincs időbeli csúszás a kettő között.