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通常，放射科医师将监督超声检查并报告结果，但其他类型的医生也可能使用超声波作为诊断工具。例如，妇产科医生用超声波，以评估胎儿妊娠。外科医生和急诊医师在床边使用超声波来评估腹痛或其他问题。换能器或探头用于投射和接收声波及其回波。将凝胶擦拭到患者皮肤上，使声波在穿过皮肤时不会扭曲。利用他们对人体解剖学和机器的理解，技术人员可以评估特定结构并尝试回答患者医生提出的问题。
这可能需要相当长的时间并且需要将探针重新定位并指向不同的方向。同样，技术人员可能需要改变用于将探针推入皮肤的压力量。目标是“绘制”医疗保健从业者要求可视化的内部器官的阴影图片。声音的物理特性可以限制测试。图片的质量取决于许多因素。声波无法深入渗透，肥胖的患者可能成像不佳。当探针和靶器官之间存在气体时，超声波的效果很差。
如果肠道有肠气扩张，可能不容易看到它背后的器官。同样地，超声波在胸部很差，肺部充满空气。超声波不易穿透骨骼。测试的准确性非常依赖于操作员。这意味着良好测试的关键是超声技师。通过使用多普勒技术可以增强超声，该技术可以测量物体是朝向还是远离探头移动。这可以允许技术人员测量诸如心脏或肝脏或特定血管内的器官中的血流。
出于什么目的使用超声波？超声不限于诊断，还可以用于筛查疾病和帮助治疗疾病或病症。用于诊断的超声波产科超声通常用于评估怀孕的进展。盆腔超声可以通过腹部经腹获得，其中探针放置在腹壁上，或经阴道，探针放置在阴道中。例如，产科/妇科的超声波用于诊断卵巢，子宫或输卵管的生长或肿瘤。心脏病超声心动图超声心动图（回声=声音心脏=心脏图形=研究）评估心脏，心脏瓣膜的运动以及通过它们的血流量。
它还评估心脏壁运动和每次中风时心脏泵送的血液量。超声心动图可以通过两种方式进行：经胸：探头放在胸壁上以获得图像，并且经食管：探头通过口腔放入食道。在解剖学上，食道位于心脏附近并且允许更清晰的图像。然而，这种方法更具侵入性。可以通过超声心动图评估不同的疾病组：当心脏泵出时，心脏中的阀门保持血液在一个方向上流动。
例如，当心脏跳动时，血液从左心室通过主动脉瓣泵入主动脉和身体的其余部分。该主动脉瓣防止血液回流入心脏，因为它填补了下一个节拍。超声心动图可以确定瓣膜是狭窄还是泄漏（反流，不足）。通过跟踪患者在临床上的表现，重复的超声心动图可以帮助确定是否需要更换瓣膜或修复瓣膜。相同的原理适用于二尖瓣，其保持血液从左心房流向左心室。
在心脏肌肉血液泵到全身。如果心脏减弱，每次搏动时泵送的血液量会减少，导致充血性心力衰竭。在超声心动图可以测量心脏跳动的效率和多少血泵它; 这有助于确定是否需要药物治疗。它还用于监测药物的运作情况。超声心动图可以显示心室，以检测心房颤动（心律不齐）等情况下的血栓。在其他情况下，测试可以帮助诊断通过观察瓣膜本身上的“植被”（感染的肿块）心内膜炎（心脏瓣膜的感染）。
超声心动图还可以检测异常的液体收集（心包中的心包积液）。超声心动图用于诊断和监测肺动脉高压。血管超声检查可以检测静脉血栓（浅静脉或深静脉血栓形成）或动脉阻塞（狭窄）和扩张（动脉瘤）。超声检测的一些例子包括：在患有短暂性脑缺血发作（TIA）或中风的患者中进行颈动脉超声检查，以确定颈部的主要动脉是否被阻塞导致脑供血减少。