聲波是一種可以在氣體，液體，固體中傳播的，類型機械波.根據頻率，聲波可分為次聲波，聲波和超聲波.
聲波頻率在16Hz-20kHz之間，是人耳可以聽到的機械波；次聲波是頻率低於16 Hz的機器，而超聲波是頻率高於20kHz的機械波.
超聲波的特徵是高頻，短波長和繞射現象小.它最顯著的特點是方向性好，在液體和固體中的衰減很小，穿透能力大，遇到介質界面時會產生明顯的反射和折射，因此在工業上得到了廣泛的應用.檢測.
超聲波的傳播速度：超聲波通常具有縱波，橫波和面波，其傳播速度取決於介質的彈性常數和密度.只有縱波可以在氣體和液體中傳播.氣體中的聲速為344m / s，液體中的聲速為900-1900m / s.在固體中，縱波，橫波和面波的聲速具有一定的關係.一般而言，剪切波速度是縱向波速度的一半，而表面波速度大約是剪切波速度的90％.
當超聲波在介質中傳播時，隨著傳播距離的增加，能量逐漸衰減.能量的衰減取決於超聲的擴散，散射和吸收.
使用超聲波作為檢測方法，它可以生成超聲波並接收超聲波.執行此功能的設備是超聲波傳感器.
超聲波傳感器
性能
超聲波傳感器的主要性能，包括；
（1）工作頻率.
工作頻率就是壓電晶片的共振頻率.當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量最大，靈敏度也最高.
（2）工作溫度.
由於壓電材料的居裡點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不產生失效.醫療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的製冷設備.
（3）靈敏度.
主要取決於製造晶片本身.機電耦合係數大，靈敏度高；反之，靈敏度低.
工作準則
超聲波傳感器按其工作準則，可分為壓電式、磁致伸縮式 、電磁式等，以壓電式最為常用.
壓電超聲波傳感器
壓電超聲波傳感器是利用壓電材料的壓電效應原理來工作的.常用的敏感元件材料主要有壓電水晶和壓電陶瓷.
根據正、逆壓電效應的不同，壓電超聲波傳感器分為發生器（發射探頭）和接收器（接收探頭） 兩種，根據結構和使用的波型不同可分為直探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、可變角探頭、雙晶探頭、聚焦探頭、水浸探頭、噴水探頭和專用探頭等.
壓電超聲波發生器利用逆壓電效應原理振動轉換成高頻機械振動，從而產生超聲波.當外加交變電壓的頻率等於壓電材料的固有頻率時會產生共振，此時產生的超聲波最強.壓電超聲波傳感器可以產生幾十千赫到幾十兆赫的高頻超聲波，其聲強可達幾十瓦每平方釐米.
壓電式超聲波接收器是利用正壓電效應原理進行工作的.當超聲波作用到壓電晶片上引起晶片伸縮，在晶片的兩個表面上便產生極性相反的電荷，這些電荷被轉換成電壓經放大後送到測量電路圖，最後記錄或顯示出來.壓電式超聲波接收器的結構和超聲波發生器基本相同，有時就用同一個傳感器兼作發生器和接收器兩種用途.
典型的壓電超聲波傳感器結構主要由壓電晶片、吸收塊（阻尼塊）、保護膜等組成.壓電晶片多為圓板形，超聲波頻率與其厚度成反比.壓電晶片的兩面鍍有銀層，作為導電的極板，底面接地，上面接至引出線.為了避免傳感器與被測件直接接觸而磨損壓電晶片，在壓電晶片下粘合一層保護膜.吸收塊的作用是降低壓電晶片的機械品質，吸收超聲波的能量.