A patra dimensiune este în general înțeleasă ca se referă la o a patra dimensiune spațială ipotetică, adăugată la cele trei dimensiuni standard. Nu trebuie confundat cu viziunea spațiu-timp, care adaugă o a patra dimensiune a timpului universului. Spațiul în care există această dimensiune este denumit spațiu euclidian cu 4 dimensiuni.
Începând cu începutul secolului al XIX-lea, oamenii au început să ia în considerare posibilitățile unei a patra dimensiuni a spațiului. Mobius, de exemplu, a înțeles că, în această dimensiune, un obiect tridimensional poate fi luat și rotit pe imaginea sa în oglindă. Cea mai comună formă a acestuia, cubul cu patru dimensiuni sau tesseract, este în general folosită ca o reprezentare vizuală a acestuia. Mai târziu în secol, Riemann a stabilit bazele unei adevărate geometrii cu patru dimensiuni, pe care matematicienii s-au construit mai târziu.
În lumea tridimensională, oamenii pot privi tot spațiul ca existând pe trei planuri. Toate lucrurile se pot mișca de-a lungul a trei axe diferite: altitudine, latitudine și longitudine. Altitudinea ar acoperi mișcările de sus și de jos, latitudinea mișcărilor de nord și sud sau înainte și înapoi și longitudinea mișcărilor de est și vest sau stânga și dreapta. Fiecare pereche de direcții este în unghi drept față de celelalte și, prin urmare, este denumită reciproc ortogonală.
În a patra dimensiune, aceleași trei axe continuă să existe. La acestea se adaugă însă o altă axă în întregime. În timp ce cele trei axe comune sunt denumite în general axe x, y și z, a patra se încadrează pe axa wa. Direcțiile prin care obiectele se deplasează în acea dimensiune se numesc în general ana și kata. Acești termeni au fost inventați de Charles Hinton, un matematician britanic și autor SF, care a fost deosebit de interesat de idee. El a inventat, de asemenea, termenul „tesseract” pentru a descrie cubul cu patru dimensiuni.
Înțelegerea celei de-a patra dimensiuni în termeni practici poate fi destul de dificilă. La urma urmei, dacă i se spune cuiva să facă cinci pași înainte, șase pași la stânga și doi pași în sus, ea ar ști cum să se miște și unde ar ajunge în raport cu locul în care a început. Dacă, pe de altă parte, i se spunea unei persoane să miște și nouă pași ana, sau cinci pași kata, ea nu ar avea nicio modalitate concretă de a înțelege asta sau de a vizualiza unde o va plasa.
Există totuși un instrument bun pentru a înțelege cum să vizualizați această dimensiune, și anume prin a vedea mai întâi cum este desenată a treia dimensiune. La urma urmei, o bucată de hârtie este un obiect cu două dimensiuni, aproximativ, și deci nu poate transmite cu adevărat un obiect tridimensional, ca un cub. Cu toate acestea, desenarea unui cub și reprezentarea spațiului tridimensional în două dimensiuni se dovedește a fi surprinzător de ușor. Ceea ce facem este să desenezi pur și simplu două seturi de cuburi bidimensionale sau pătrate și apoi să le conectezi cu linii diagonale care leagă vârfurile. Pentru a desena un tesseract sau un hipercub, se poate urma o procedură similară, desenând mai multe cuburi și conectându-le, de asemenea, vârfurile.