機械振動在介質中的傳播過程叫做波。通常，人耳能夠感受到頻率高于16次/秒（赫茲），低于20000赫茲的彈性波，所以在這個頻率范圍內的彈性波又稱為聲波。頻率小于10赫茲的彈性波叫做次聲波，頻率高于20000赫茲的彈性波叫做超聲波。次聲波和超聲波人耳都不能感受，即人耳聽不到。
超聲波與聲波具有下列不同的特點：
（1）超聲波的聲束能集中在特定的方向上，在介質中沿直線傳播，具有良好的指向性；
（2）超聲波在介質中的傳播過程中，會發生衰減和散射；
（3）超聲波在異種介質的界面上將產生反射、折射和波型轉換。利用這些特性，可以獲得從缺陷界面反射回來的反射波，從而達到探測缺陷的目的；
（4）超聲波的能量比聲波大得多；
（5）超聲波在固體中的傳輸損失小，探測深度大。由于超聲波在異質界面上會發生反射、折射等現象，尤其不能通過氣體與固體的界面。如果金屬中有氣孔、裂紋、分層之類的缺陷（缺陷中有氣體）或夾渣之類的缺陷（缺陷中有異種介質），超聲波傳播到金屬與缺陷的界面處，就會全部或部分被反射。反射回來的超聲波被探頭接收，通過儀器內部的電路處理，在儀器的熒光屏上就顯示出不同高度和有一定間距的波形。探傷人員則根據波形的變化特征，判斷缺陷在工件中的深度、大小和類型。
超聲波探傷的優點是檢測厚度大、靈敏度高、速度 快、成本低、對人體無害，能對缺陷進行定位和定量。然而，超聲波探傷對缺陷的顯示不直觀，探傷技術難度大，容易受到主、客觀因素的影響，以及探傷結果不便保存等，使超聲波探傷也有其局限性。
