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。 例えば、全てを通じてプロトタイプが使用されており、更に適当な個所では const 修飾子が使用されています。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。
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（NC_BYTE, ﾉ, NC_DOUBLE) と言語依存型である内部データ型 (char, ﾉ, double)との間の不適切な カプリングを排除することによる自動タイプ変換。
2版の C 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ライブラリには急関数・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。 アプリケーション中でNetCDF-3の呼び出しのみが使用されていることを確認するために、 プリプロセッサマクロ ( NO_NETCDF_2 ) が用意されています。
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とタイプ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。