Kĩ thuật siêu âm dựa trên những tính chất của sóng là: Phản xạ và khúc xạ khi gặp mặt phân cách giữa các môi trường, không truyền trong chân không.

Khi sóng siêu âm truyền tới bề mặt giữa hai môi trường không đồng nhất trong cơ thể, một phần của nó sẽ bị phản xạ và phần còn lại sẽ bị khúc xạ do sự khác biệt về tốc độ truyền sóng của hai môi trường này. Như vậy, sóng siêu âm phản xạ sẽ được thu nhận bởi đầu dò, tinh thể áp điện chuyển sóng siêu âm thành tín hiệu điện. Từ đó sử dụng các phần mềm máy tính để tái tạo hình ảnh của cơ quan trong cơ thể.