Wsparcie skryptowych formatów plików obejmuje XML, ClassicVRML, Compressed Binary Encoding (CBE) i podstawowe kodowanie JSON. Wsparcie Semantic Web zostało również zademonstrowane przez składnię kodowania żółwia. X3D został następcą Virtual Reality Modeling Language (VRML) w roku 2001. X3D wprowadza rozszerzenia do VRML (np. CAD, Geospatial, GeoVRML, Humanoid animation, NURBS itp.), zdolność do kodowania sceny zarówno w składni XML, jak i w składni analogicznej do składni programu Open Inventor używanej w VRML97, lub też w formatowaniu binarnym, a także rozszerzone interfejsy programowania aplikacji (API), w tym ECMAScript, Java, Python i inne języki programowania.
Rozszerzenie X3D wspiera wielostopniowe i wieloteksturowe renderowanie, ono także obsługuje cieniowanie w oparciu o mapy świetlne i mapy normalnych. Począwszy od 2010 X3D zaczął wspierać odroczone architektury renderingu. Obecnie X3D może importować SSAO, CSM i Realtime Environment Reflection/Lighting, ale nie musi troszczyć się bardzo o liczbę wielokątów. Użytkownik może również używać optymalizacji w tym BSP/QuadTree/OctTree lub redukcji trójkątów w scenie X3D.