机械振动在介质中的传播过程叫做波。通常，人耳能够感受到频率高于16次/秒（赫兹），低于20000赫兹的弹性波，所以在这个频率范围内的弹性波又称为声波。频率小于10赫兹的弹性波叫做次声波，频率高于20000赫兹的弹性波叫做超声波。次声波和超声波人耳都不能感受，即人耳听不到。
超声波与声波具有下列不同的特点：
（1）超声波的声束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性；
（2）超声波在介质中的传播过程中，会发生衰减和散射；
（3）超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换。利用这些特性，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的；
（4）超声波的能量比声波大得多；
（5）超声波在固体中的传输损失小，探测深度大。由于超声波在异质界面上会发生反射、折射等现象，尤其不能通过气体与固体的界面。如果金属中有气孔、裂纹、分层之类的缺陷（缺陷中有气体）或夹渣之类的缺陷（缺陷中有异种介质），超声波传播到金属与缺陷的界面处，就会全部或部分被反射。反射回来的超声波被探头接收，通过仪器内部的电路处理，在仪器的荧光屏上就显示出不同高度和有一定间距的波形。探伤人员则根据波形的变化特征，判断缺陷在工件中的深度、大小和类型。
超声波探伤的优点是检测厚度大、灵敏度高、速度 快、成本低、对人体无害，能对缺陷进行定位和定量。然而，超声波探伤对缺陷的显示不直观，探伤技术难度大，容易受到主、客观因素的影响，以及探伤结果不便保存等，使超声波探伤也有其局限性。