Η Γραμμή 4 του Μετρό έχει συνολικό μήκος 38,2 χιλιόμετρα και συνολικά περιλαμβάνει 35 σταθμούς.
Η Γραμμή 4, σχήματος «U», αποτελείται από 2 σκέλη ακτινικής μορφής, προς Γαλάτσι και Μαρούσι, και ένα κεντρικό τμήμα διερχόμενο από το κέντρο της Αθήνας.
Επίσης χωρίζεται σε πέντε τμήματα (Α,Β,Γ,Δ,Ε). Συγκεκριμένα:
Τμήμα Α: Άλσος Βεΐκου-Γουδή (μήκους 12,8 χλμ) Οι σταθμοί:
- Άλσος Βεΐκου: Χωροθετείται στη συμβολή της Λεωφ. Ομορφοκκλησιάς (Βεΐκου) με την οδό Τράλλεων στον Δήμο Γαλατσίου
- Γαλάτσι: Στη συμβολή της Λεωφόρου Ομορφοκκλησιάς (Βεΐκου) και επί της συνέχειας αυτής, οδό Αγ. Γλυκερίας με την Λεωφόρο Γαλατσίου στον Δήμο Γαλατσίου
- Ελικώνος: Στη συμβολή των οδών Αγίας Γλυκερίας και Πάρνηθος στον Δήμο Αθήνας, παρά τον λόφο Ελικώνος.
- Κυψέλη: Στην νοτιοανατολική πλευρά της πλατείας Κανάρη στον Δήμο Αθήνας, από την οδό Κυψέλης μέχρι την οδό Βελβενδού.
- Δικαστήρια: Στα δυτικά του συμπλέγματος των πρώην κτιρίων της σχολής Ευελεπίδων (κτήρια) Δικαστηρίων στον Δήμο Αθήνας, στη συμβολή των οδών Ευελπίδων και Μουστοξύδη
- Αλεξάνδρας: Στη συμβολή της Λεωφ. Αλεξάνδρας με την οδό Μουστοξύδη στον Δήμο Αθήνας.
- Εξάρχεια: Επί της πλατείας Εξαρχείων, στη συμβολή των οδών Στουρνάρη και Σπ. Τρικούπη στον Δήμο Αθήνας.
- Ακαδημία: Στην οδό Ακαδημίας, μεταξύ των οδών Ιπποκράτους και Σίνα στον Δήμο Αθήνας.
- Κολωνάκι: Επί της πλατείας Φιλικής Εταιρείας (πλατεία Κολωνακίου) στον Δήμο Αθήνας, στη συμβολή των οδών Σκουφά, Πατριάρχου Ιωακείμ, Καψάλη, Κουμπάρη και Κανάρη.
- Ευαγγελισμός: Στο πάρκο της Ριζάρη στον Δήμο Αθήνας, παράλληλα με την οδό Ριζάρη και διαγώνια σε σχέση με τον υφιστάμενο σταθμό Ευαγγελισμό της Γραμμής 3.
- Καισαριανή: Στη συμβολή της Λεωφόρου Εθνικής Αντιστάσεως με την Λεωφόρο Βασ. Αλεξάνδρου στον Δήμο Καισαριανής, μεταξύ των οδών Υμηττού και Τζων Κένεντυ.
- Πανεπιστημιούπολη: Στον χώρο της Πανεπιστημιούπολης του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθήνας στον Δήμο Καισαριανής, βόρεια της εσωτερικής οδικής αρτηρίας.
- Ιλίσια: Στην οδό Ινδού και στις πλατείες Αόρνου και Κύπρου στον Δήμο Ζωγράφου.
- Ζωγράφου: επί της πλατείας Αλεξανδρή (πλατεία Γαρδένιας) στον Δήμο Ζωγράφου, στη συμβολή των οδών Γ. Ζωγράφου και Γ’ Ορεινής Ταξιαρχίας με τη λεωφόρο Στρ. Αλεξάνδρου Παπάγου.
- Γουδή: Στην πλατεία Ελευθερίας και την οδό Λοχ. Σπηλιωπούλου στον Δήμο Ζωγράφου.
Τμήμα Β: Γουδή-Μαρούσι (μήκους 9,6 χλμ και 8 σταθμούς) Οι σταθμοί:
- Γουδή
- Κατεχάκη
- Φάρος
- Φιλοθέη
- Σίδερα
- Παράδεισος
- ΟΤΕ
- Μαρούσι
Τμήμα Γ: Ευαγγελισμός-Άνω Ηλιούπολη (μήκους 4,1 χλμ και 3 σταθμούς) Οι σταθμοί:
- Παγκράτι
- Βύρωνας
- Άνω Ηλιούπολη
Τμήμα Δ: Άλσος Βεΐκου-Πετρούπολη (μήκους 7,5 χλμ και 6 σταθμούς) Οι σταθμοί:
- Νέα Ιωνία
- Περισσός
- Νέα Φιλαδέλφεια
- Πύργος Βασιλίσσης
- Ίλιον
- Πετρούπολη
Τμήμα Ε: Μαρούσι-Εθνική Οδός (μήκους 4,4 χλμ και 3 σταθμούς) Οι σταθμοί:
- Πεύκη
- Λυκόβρυση
Εθνική Οδός
