首先改進了WPF 中的新的緩存合成。免去了CPU和GPU重新渲染內容的代價，而允許GPU直接從緩存來做渲染。這個緩存理解被更新了的“臟”區(qū)域（dirty region），因此，舉個例子來說，被緩存的文本塊（textblock）中閃爍的光標，只需要在幀間重新渲染光標。甚至還有一個專門使用這些智慧緩存的新Brush，實際上，就是一個性能超佳的的VisualBrush。
其次，改進像素著色器（Pixel Shader）3的支持。WPF 4是建立在一個非常受歡迎的，最初是在 WPF 3.5 SP1中引進的著色器效果（ShaderEffect）支持之上的，允許應用程序使用像素著色器（Pixel Shader）的第三個版本來編寫效果（Effects）。像素著色器第三個版本的著色器模型較之第二個版本，顯著地更為先進，在支持的硬件上能允許更加引人入勝的效果。
再有，動畫緩動函數（Animation Easing Function）的改進。不連續(xù)的，直線式和樣條曲線（spline）式動畫在WPF的以前版本中就支持，WPF 4引進了一個叫Easing Functions（緩動函數）的新概念，允許應用程序的作者使用動畫創(chuàng)建流暢的行為。其使用方式多種多樣，譬如，創(chuàng)建一個彈跳式（springy）行為，或者添加對動畫的預期等。緩動函數可以定制動畫從開始進行到結尾的方式，內置的緩動函數提供了很大范圍的行為，例如圓形的（circular），指數型的（exponential），有彈性的（elastic），反彈型的（bouncy）動畫進程等。其擴展性設計還允許應用程序的作者創(chuàng)建自定義的緩動函數來定義他們的動畫進程的方式。由于其易用性，設計師可以毫不費力地創(chuàng)建自然流暢的動畫。