三维超声心动图较二维超声心动图，具有更突出的优点，它能够为正常的解剖结构及多种疾病的临床诊断，提供准确的三维形态、空间位置关系等方面信息，为心血管病的影像学诊断提供了一个崭新的空间。三维超声心动图利用3D技术，发展经历了从静态、动态、实时的发展过程。静态三维超声心动图因为采集切面较少、图像质量不佳、不能够显示心脏的内部结构等缺点，未能够常规地用于临床。但动态的三维超声心动图取样时间长，数据处理的工作较为复杂，其应用大多限于实验室的研究，难以应用于临床和推广。
目前实时三维超声心动图在成像技术上产生了质的飞跃，是由计算机控制依据多方位的声束快速扫描原理，发射声束，脉冲重复频率和三维图像的帧频得到提高，并可启用3D成像的方式，在实时的状态下对扫描区的结构生成扇形的扫描角度，厚度在150cm以上，其立体感更强，并从心尖、胸骨旁、剑突下、胸骨上窝等多个声束获取多个切面进行二维纵向的观察。三维超声的图像可对图像进行任意角度的旋转，从不同的方位和角度对心血管及其病变进行全面实时观察以及立体解剖结构。
该技术操作简便、成像速度较快、不需要脱机处理。目前实时三维超声心动图多用于各种常见先心病，比如房间隔缺损大小的测量、形态学的观察、室间隔标本的观察、小标本的观察，以及测量动脉导管未闭术前诊断的质量的探索等等。