Nivel 4 (レベル 4, Reberu fouru) es el titulo que se le otorga a espers con gran potencial en sus habilidades, este titulo ocupa el segundo puesto en la clasificación de Niveles . Generalmente, la mayoria de los espers Nivel 4 son candidatos a nivel 5.
Lista de espers nivel 4[]
En esta tabla se muestran todos los esper nivel 4 conocidos hasta ahora a exepción de Yotsuba quien sólo fue mencionado.
| Nombre | Habilidad | Notas | Imagen |
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| Mio Aizono | Military Oil | Fue parte de un projecto llamado "lagarto blanco". Manipula los combustibles. | 
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| Saiai Kinuhata | Offense Armor | Miembro de ITEM. Controla el nitrogeno como medio de ataque y defensa. | 
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| Megumi Kirifu | Telekinesis | Estudiante de la Escuela Media Tokiwadai. | 
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| Mitsuko Kongou | Aero Hand | Puede crear un acelerador de viento donde sea que toque, desplazando objetos y creando proyectiles. | 
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| Umidori Kuroyoru | Bomber Lance | Miembro de Freshmen, androide. Crea lanzas de nitrogeno de sus manos. | 
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| Katabira Kushiro | Synchrotron | Ex-usuario del Level Upper. Crea explosiones con ciertos tipos de elementos. | 
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| Misaka Worst | Electromaster | Clon de Misaka Mikoto | 
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| Awaki Musujime | Move Point | Antigüo miembro de GROUP, puede teletransportar objetos sin necesidad de tocarlos. Potencial candidato a nivel 5 | 
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| Shirai Kuroko | Teleport | Segundo protagonista de Toaru Kagaku no Railgun , Miembro de Judgment . Puede teletransportar objetos y a ella misma tocándolos con un peso maximo de 130 kg. | 
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| Rikou Takitsubo | AIM Stalker | Potencial candidato a nivel 5. Miembro de ITEM. Controla el AIM, de ella y los espers, rastreandolos, copiando sus habilidades y manipulando su campo AIM. | 
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| Mitsuki Unabara | Telekinesis | Apariencia usada por Etzali. Mueve objetos a distancia. | 
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| Yotsuba | Telepathy | Miembro de Judgment. Mencionada por Komoe como una "especialista rastreadora de mentes". |
