L'analyse tridimensionnelle complète de l'aorte thoracique a, jusqu'à un passé récent, été réservée aux études chirurgicales et autopsiques, car la radiographie thoracique ne devinait que la silhouette cardiaque et l'angiographie ne donnait qu'une image de projection. À l'heure actuelle, les ultrasons analysent la lumière, la paroi et l'hémodynamique de l'aorte thoracique, tandis que la tomodensitométrie et l'imagerie par résonance magnétique (IRM) apportent les informations tridimensionnelles volumiques de la lumière, la paroi et l'environnement de l'aorte. L'IRM avec notamment l'introduction récente de l'imagerie 4D peut en outre, comme les ultrasons, apporter des informations hémodynamiques. La visualisation précise des différents segments aortiques nécessite des acquisitions de qualité, et la connaissance des artefacts, des structures juxta-aortiques pouvant simuler une pathologie aortique, ainsi que des variantes du normal sont les meilleurs garants d'une exploration et d'une interprétation de qualité.