Des discussions sont ouvertes aussi bien sur la définition possible du terme Web 3.0 ou même son utilité que sur les technologies comprises dans ce concept.
Le principal axe de développement du web semble être le web sémantique. De fait, certains considèrent même les expressions « web 3.0 » et « web sémantiques » comme synonymes. Mais les recherches sur le web sémantiques remontent en fait à plus loin que l'évolution du web vers le web 2.0 (qui elle n'est pas le résultat de recherches mais un ensemble d'innovations isolées prenant leur sens à posteriori).
Une autre piste est le développement de la 3d. Pour plus de clarté, ceux qui s'en réclament parlent de Web3d. Le Web3D Consortium soutient les recherches en ce sens.
D'un point de vue purement technologique, l'utilisation du SVG offre de nombreuses perspectives. Mais les technologies de ce type ne s'imposent pas toujours. Ainsi avant même le développement du Web 2.0, les acteurs du marché pensaient que l'avenir du web résidait dans le XML, SVG (supporté en 2009 par de nombreux navigateurs à l'exception notable d'Internet Explorer)... Or, de fait, actuellement, c'est le PHP et le ASP (ASP.NET) qui se sont imposés pour la programmation de pages web plus complexes que le HTML et le Flash (propriétaire) pour les images à nombreuses fonctions. La place prépondérante que devrait prendre le web sémantique dans les années à venir ainsi que la nécessaire amélioration de la structure des applications Web devrait néanmoins renforcer l'intérêt du XML.
Une autre question d'évolution est celle de l'utilisation du web en dehors d'un navigateur, comme les widget de bureau (implémentés dans le navigateur Opera depuis la version 10.50). Cela passe par la transformation du web depuis des documents entièrement écrits vers une base de données exploitable par toute application cliente.
Enfin, les supports physiques évoluent : en 2008, multiplate-forme ne signifie plus fonctionner sur tout ordinateur personnel, sur tous les OS du public, mais aussi sur les smartphones. Les premières applications en lignes, à ce titre, ne répondent pas aux critères car à force de superposer les couches logicielles, ont des performances qui les rendent inutilisables si on n'a pas le meilleur matériel.
Encore au-delà
Malgré cela, en se projetant plus loin encore, Joel de Rosnay pense que le web sera utilisable en permanence. Autrement dit pour lui le Web 4.0 sera le web symbiotique, en lien avec l'intelligence ambiante (dit aussi informatique ubiquitaire).
D'une manière plus proche de ce qui est en développement en 2008, Nova Spivack voit le Web 4.0 comme l'imposition du WebOS.