A ecografia cardíaca trans-esofágica, em que uma sonda de ultra-sons é colocada no esófago, de trás do coração para a frente, para sondar as estruturas internas do coração a curta distância, pode ser dividida em ecografia trans-esofágica bidimensional e ecografia trans-esofágica tridimensional, esta última com imagens mais nítidas e diagnóstico mais definitivo, e evitando os efeitos da obesidade, enfisema e deformidades torácicas em comparação com a ecografia transtorácica normal. Esta modalidade apresenta imagens nítidas, melhora a sensibilidade e a fiabilidade no diagnóstico das doenças cardiovasculares e facilita a monitorização e a avaliação ecográfica para a cirurgia cardíaca.