4D打印技术是在3D打印的基础上发展起来的。3D包含的3个维度指的是长度、宽度和高度，利用3D技术可以打印出从牛排到手枪等无数产品；而4D打印增加的一个维度是指时间。因此有人将4D打印技术的概念简化为这样一个公式：4D=3D时间。
与3D打印的预先建模而后使物料成形不同，4D打印利用欧特克公司设计的新软件Cyborg，直接将设计内置到物料当中，在物料内嵌入了改变形状的能力，简化了从“设计理念”到“实物”的创造过程，让物体如同机器一样无需连接任何复杂的设备就能“自动”创造，从而使快速建模发生了根本性改变。在这里，打印将不再是创造过程的终结，而成为一个转向点。这就好像把智慧植入到了材料当中，使材料变成为没有电线和发动机的、具有自主意识的“机器人”。
科罗拉多大学博尔德分校的研究人员已成功在其打印技术中加入第四个维度，为在制造、封装和生物医学中应用的自适应复合材料的制造和使用带来可能。
该研究团队由科罗拉多大学博尔德分校机械工程学院副教授H.杰里奇领导，他和其合作伙伴——来自新加坡科技设计大学的马丁·L·邓恩一起，已经开发出4D打印方法，并对其进行了测试。这些研究人员将“形状记忆”聚合纤维加入传统3D打印使用的复合材料中，从而生产出在某一种形状上的固定对象，而这一形状稍后会转化为一种新的形状。
