其实，4D打印技术并不神秘，它本质上就是我们大家所熟悉的3D打印技术，再加上特定的材料与对其结构的设计；而之所以被称作“4D打印”，是因为通过4D打印技术制造出的构件在成型结束后，其形状、性能和功能能够在外部环境刺激下随时间发生可控变化，拥有了第四个维度——时间。
形状记忆材料在4D打印材料领域中起着重要的作用。形状记忆材料本质上能够“记住”它们的原始形状，因此在受到外部条件的影响后，它们能够重塑并恢复到原来的形状，这被称为形状记忆效应，存在于聚合物、金属、陶瓷和生物基材料中。除了形状记忆材料外，其他材料如水凝胶、多材料、液晶弹性体、金属、陶瓷和食用材料等也开始应用到4D打印技术中
而根据作用机制分类，4D打印材料也可以分为温度驱动形状记忆高分子材料、水驱动型吸水聚合物材料、电致驱动材料、光驱动材料、磁驱动材料、压电驱动材料等类型，具有多样化特征
斯凯拉·蒂比茨在麻省理工学院的自组装实验室专注于使得东西能够自行组装。举例来说，他们通过4D打印技术开发的一系列小木板在接触到水分的时候会变成大象玩具。蒂比茨和两位合作者正尝试研究通过4D打印的碳纤维和木板制造家具，未来，该实验室的研究成果或许能让家具在接触水源后自动组装。
有部分儿童存在尿道狭窄的疾病，有一些儿童甚至在胎儿时期就面临着尿道狭窄的问题。如果无法成功排除尿液，尿道狭窄将会对儿童的肾脏造成负担，甚至致命。
2019年，苏黎世联邦理工学院利用4D打印技术制作出了比原有支架小上40倍的迷你支架。在压缩进入胎儿体内后，可以自行扩张成原有的形状，帮助扩张胎儿的尿道。
食品领域的4D打印技术是通过各种食品材料按照特定的配方和结构设计组合成食品，并且在一定的刺激下，食品的特性可以产生可预测的变化。
与3D打印食品相比，4D打印食品更具趣味性，比方说，可以制造一朵巧克力花，实现其从闭合到盛开的转变。另一方面，4D打印食品能够实现“平板包装”，降低运输成本和储存空间。