TIS4D membangun studio ilusi dengan empat dimensi perspektif yang membuat sebuah objek dapat menghasilkan tampilan berbeda ketika diamati dari posisi tertentu. Garis yang terlihat terpisah dari sisi depan bisa membentuk pola utuh dari sudut lain, sementara bayangan dapat memperlihatkan bentuk yang tidak tampak pada benda aslinya.
Ruang TIS4D menggunakan cahaya sebagai bagian dari susunan visual. Lampu dapat dipindahkan untuk mengubah panjang dan arah bayangan, kemudian hasilnya dibandingkan dengan pola yang terdapat pada dinding atau lantai. Beberapa objek baru menunjukkan petunjuk ketika sumber cahaya berada pada posisi yang tepat.
Kedalaman juga dapat mengecoh pengamatan di TIS4D. Dua benda yang terlihat bersebelahan sebenarnya mungkin berada pada jarak berbeda, sedangkan potongan yang tampak tidak berkaitan dapat menyatu ketika dilihat melalui bingkai perspektif. Karena itu, posisi pengamat menjadi bagian dari cara membaca setiap susunan.
Setiap eksperimen TIS4D mencatat empat unsur utama berupa bentuk, bayangan, kedalaman, dan sudut pandang. Dengan membandingkan keempatnya, pengamat dapat menentukan apakah sebuah perubahan berasal dari objek itu sendiri atau hanya muncul karena posisi pengamatan yang berbeda.