我们知道，物体振动就会发出声音，鼓是敲击鼓面，鼓面振动而发声的；人说话唱歌是由于声带振动而发声的；蝉的鸣叫是腹部的发音膜因肌肉收缩引起振动而发声的。这些能引起听觉的振动波叫做声波。可以传播声波的物质叫做介质，空气、金属、水等都是声波的介质，人体也是声波的介质。声波在介质中传播时，遇到障碍物就会产生回声。
声波的频率在20赫兹～20000赫兹之间，也就是每秒钟振动20次～20000次。在这个频率范围的声音，我们人耳都能听得到。可是，如果物体的振动频率超过每秒20000次，我们人耳就听不见了。这种人耳听不见的声波就是超声波。
然而某些动物却能听见超声波，并且利用它来飞行和捕食，比如蝙蝠的嘴里能发出每秒2万赫兹～10万赫兹的超声波，然后它再根据被物体反射回来的超声波回声，辨别出所接近的物体。蝙蝠就像一座极为精巧复杂的小型雷达，不仅能从回声判断出障碍物到底是无生命的物体还是生物，还能估计生物的大小、形状和运动方式，从而决定是避让还是捕食。
超声波与声波相比，具有更好的指向性，在传播中能量损失更小。因此人类很早就向蝙蝠学习，制成了声纳等仪器。声纳发出一系列复杂的超声波，然后根据所记录的目标反射的回声，就可判断出目标的距离、大小、速度等，这些特点，可用于跟踪潜艇、寻找沉船、发现鱼群等。超声波在工业上也得到应用，人们用超声波探伤仪来检查工件内部有没有裂纹和破损，那是我们用肉眼根本看不出来的。
然而能不能用超声波来检查人体呢，能不能把人体内的“裂纹”及“破损”也找出来呢？在这种想法的驱动下，本世纪40年代起，人们开始把工业上的超声波探伤技术应用到医学诊断上，制造了超声波诊断仪。
超声波进入人体后，遇到不同的组织器官，就会产生不同的回波。就是同一内脏器官，健康正常的组织和发生病变的组织，也会产生不同的回波。把这些回波通过电子技术调制，放大在示波器上显示出来，医生便可以根据波的高低和波的强弱程度来推算人体内组织和器官的变化。
50年代起，超声波诊断技术得到了广泛的普及和应用。它被有效地应用于颅脑、心脏、肝脏、胰脏等内脏器官疾病的探测，是临床医生的亲密朋友和助手。
70年代起，电子计算机日益成熟，开始被人们运用到超声波诊断仪上，使它发生了重大变革。以后，人们就把以前使用的在示波器上显示回波的称为A型超声诊断仪，而把新的利用电子计算机操作的在荧光屏上显示组织图像的称为B型超声诊断仪，简称为B超。
B超具有很高的技术性能，并且体积较小。高强度频率探头的使用，数字、波形与图像的相互转换，高分辨率的图像处理，仪器操作的程序控制以及自动检测功能的完备，使B超能快速准确地进行数字扫描信息处理，最终转换成影像。在荧光屏上可以清晰地显示人体内脏的大小和位置。医生根据这些图像，就能判断人体内的组织是否正常，得了什么病。
看看用B超诊断也是件很有意思的事。
你看，一位怀孕八九个月的妈妈想要看看肚子里的小宝宝生长得怎么样了。她躺到了检查床上，医生拿起探头放在妈妈的肚皮上不断地移动。嘿！在医生旁边的荧光显示屏上就清晰地显示出宝宝的头、四肢、心、肺、肝、胃等的图像。宝宝的发育是否正常，是否生病，在此即可一目了然，这下妈妈可以放心了。
今天，超声波诊断仪已发展为一个“家族”，B型超声波仪的兄弟除A型外，还有M型和D型。
M型超声波诊断仪应用于心脏检查，其曲线变化可显示主动脉、心脏瓣膜、心室间隔及心室壁等。目前已成为心脏疾患诊断的重要工具。
D型超声波诊断仪是在1982年研制成功的，又称多普勒超声波仪。由于头盖骨能吸收X射线，又能反射和散射一般超声波，所以用X光机和一般的超声波仪都无法有效探测大脑，而用多普勒超声波仪就可解决问题。因为它发生的超声波是脉冲低频超声波，能穿过头盖骨到达脑血管。
当一列速度很快的火车拉着汽笛从我们身边开过去时，我们会发现所听到的汽笛声调发生着显著的变化。在火车开近的时候音调变高，开过去离开时音调却变低。这个现象被奥地利物理学家多普勒注意到了，并解释为：由于波源与接收器之间的相对运动，使接受器收到的频率与波源发出的不一样。这就是多普勒效应。
人们只要利用多普勒效应，把血流在血管里频率移动变化的信号采集起来，转换成频谱进行动态分辨，就可以判断出大脑血管里血流是否正常，血管有否病变。由于它在诊断时对大脑没有伤害，检查操作又很简便，因此目前已在神经科、脑外科及临床各科得到广泛应用。
多普勒超声波仪显示的图像颜色分明，很好看，因此又有“彩超”之称。
我国近年来较多使用多普勒超声波仪检测孕妇肚中胎儿，它能有效地预报胎儿体内氧气和血液的情况，使许多胎儿不仅能免于窒息死亡，还可消除他们多种后遗症。为此，它被医生们称为是胎儿的“守护神”。