NetCDF3版 ではNetCDFライブラリが完全に書き直されています。このバージョンは以前のより２倍は早くなっています。NetCDFファイルのフォーマットはそのままなので、3版で書かれたファイルは2版で読むことが出来、又、逆も可能です。
ライブラリの芯部は現在、 ANSI Cで書かれています。 このバージョンをコンパイルするには ANSI C コンパイラが必要です。 FORTRAN インターフェースは、NetCDF-2で使用されたのとは異なる技術を利用して C インターフェースの上の層にのせてあります。
ライブラリを書き直すことによって、進歩したCやFORTRANのインターフェースを利用する機会が得られ、かなりの恩恵がありました。
言語非依存型である外部NetCDF型（NF_BYTE, ... , NF_DOUBLE) と言語依存型である内部データ型 (INT*1, ... , DOUBLE PRECISION)との間の不適切な カップリングを排除することによる自動型変換。
2版の FORTRAN インターフェースを使用しているプログラムを書き直す必要はありません。なぜならば、NetCDF-3ライブラリには旧関数・グローバル・動作を全てサポートする 後方互換性インターフェースが含まれているからです。 この新しいインターフェースの恩恵がNetCDFのアプリケーション中でそれらを使用するきっかけになることを願います。NetCDF-2の呼び出しを一つ一つ対応するNetCDF-3の呼び出しに置き換えていくことで、旧アプリケーションを新しいインターフェースに徐々に変換していくことは可能です。
NetCDFの実行の変更は、ほとんど全てのプラットフォーム上での携帯性、保全性、及びパフォーマンスの向上に繋がりました。 I/Oと型層を完全に切り離すことによりプラットフォーム固有の最適化が簡単になりました。 新しいライブラリは販売元が提供している XDR ライブラリを使用していないので、NetCDFを使用するプログラム同士をリンクすることが 簡易になり、ほとんどの場合においてデータアクセスのスピードが速くなっています。