二维超声诊断的基本原理是超声探头发出超声波，依次通过涂在探头表面的耦合剂→孕妇腹壁→孕妇子宫，到达胎儿，然后接收回波信号，根据不同组织的回波信号用不同灰度显示这一切面的解剖结构。不同的切法获得不同的剖面。超声医生用探头在孕妇腹部获得一系列切面，从而判断胎儿结构是否正常，是检出胎儿畸形的基础和常规方法。目前所有胎儿结构的观察，胎儿生长参数的评估，畸形的诊断，全部通过二维超声检查。
        三维超声是应用三维探头固定在孕妇腹壁某一部位获得胎儿的一组切面信息，然后用三维容积数据重建出这一部位的胎儿三维图像，常用于胎儿面部、肢体、脊柱的三维成像，因为图像逼真，深受准爸妈们的欢迎，现在多数医院的三维超声主要用于胎儿的表面成像，如拍照片等。
        四维超声指动态三维图像，如胎儿吞咽、微笑、肢体运动的动态过程。需要注意的是，三维、四维超声属于锦上添花，受胎儿位置、羊水量的影响，有时不能获得清晰图像，排除胎儿畸形还得依赖二维超声。二维超声是三维和四维超声的基础，不是所有的胎儿都需要三维和四维超声诊断。