В соответствии с новой спецификацией скорость передачи информации увеличится с нынешних 104 МБ/с до 300 МБ/с, а схема подключения будет заменена с параллельной на последовательную. При этом увеличится количество контактов при подключении, максимальная емкость карт памяти составит 2 ТБ, появится возможность шифрования информации при помощи 128-битного алгоритма (сейчас применяется 56-битный алгоритм). Планируется, что карты памяти SD спецификации 4.0 будут полностью обратно совместимыми с предыдущими вариантами.
Ожидается, что официальное оглашение спецификации SD Specification 4.0 состоится в январе 2010 года.