Предполагается, что реальная Вселенная в действительности имеет не три пространственных измерения, а больше. После такого предположения делается естественное (и математически правильное) обобщение понятия «параллельности»: если в двумерном пространстве (на плоскости) могут существовать параллельные прямые, а в трёхмерном пространстве — параллельные прямые и плоскости, то естественно, что в четырёхмерном (и бо́льшего числа пространственных измерений) пространстве могут существовать параллельные (то есть не пересекающиеся друг с другом, но при этом существующие, возможно, совсем рядом) трёхмерные пространства. Далее достаточно предположить, что мы, в силу каких-то причин, не можем воспринимать непосредственно эти «дополнительные» пространственные измерения, и получится логически достаточно стройная картина множественности миров.

   

— … Просто разные измерения. Ты слышал, наверно, о теории параллельных пространств.
    — Ну, Глеб… это же наивная теория. Старый сюжетный крючок для детских фантастических рассказов. И потом — это именно теория, не больше…
    — А собственно, почему наивная? Посуди сам: если могут быть параллельные линии и параллельные плоскости, почему не может быть параллельных трехмерных пространств?
    Яр покачал головой:
    — Чёрт его знает… Я себе это объяснял как-то по-другому.
    — Я тоже пытался объяснить по-всякому. Но все равно в голове застревает детская картинка: понимаешь, пространства вроде прозрачных кубиков, плотно прижатых друг к другу… И вот наши друзья-манекены своими взрывами и экспериментами что-то сдвинули, нарушили в этой кристаллической решетке. Кубики сдвинулись, проломили друг друга, по ним пошли трещины… В одну такую трещину и занесло сюда по рельсовой колее начинающего журналиста Глеба Вяткина…
    Владислав Крапивин. «Голубятня на жёлтой поляне», Книга 3, «Мальчик и ящерка»

В некоторых случаях под миром понимается не только пространственная составляющая, но и время, которое понимается как четвёртое измерение. В этом случае возможно параллельное сосуществование четырёхмерных миров, в каждом из которых время течёт по-своему.

Перемещение между мирами в многомерной системе может объясняться либо созданием принципиально новой техники, дающей возможность перемещаться вдоль «дополнительных» координатных осей, либо просто тем, что разные миры в определённых местах пересекаются или соприкасаются (так же, как могут соприкасаться линии на плоскости или поверхности в трёхмерном пространстве). Совершив путешествие вдоль этих дополнительных осей, которые естественным образом нельзя почувствовать, путешественник может достичь миров, которые недостижимы и невидимы. В одной из первых работ в жанре современной научной фантастики — «Машина времени» Г. Уэллса, — время в этом смысле использовалось как дополнительное «измерение». Герой, взяв модель четырехмерного мира из классической физики и интерпретацию времени как пространственного измерения, нашёл способ перемещаться во времени.

Существует много примеров, когда автор создает дополнительное пространственное измерение, в котором герои могут путешествовать, чтобы добраться до параллельных вселенных. Дуглас Адамс в своей последней книге из серии «Автостопом по галактике» использует идею о возможности дополнительной оси дополнительно к традиционным четырем измерениям пространства и времени. Однако, если судить по роману, в действительности это вообще не параллельные вселенные, а только модель охвата протяженности пространства, времени и вероятности. Роберт Э. Хайнлайн в книге «Число зверя» допускал наличие шестимерной вселенной. В дополнение к трем пространственным измерениям, он применял понятие симметрии, чтобы добавить два новых временных измерения, так, чтобы получилось два комплекта из трех. Как и ситуации с четвертым измерением в «Машине времени» Г. Уэллса, путешествующий во времени человек может преодолеть эти дополнительные измерения при наличии соответствующего оборудования.

Хотя это технически неправильно, понятие «другого измерения» стало синонимом понятия «параллельный мир». Его использование стало привычным в фильмах, на телевидении и комиксах, и гораздо меньше в прозе современной научной фантастики даже тогда, когда собственно о пространственных измерениях речи не идёт.