诊断超声使用高频声波来产生身体图像。 频率大于 20 KHz 的声波被归类为高频，因为它们超出了人类的听觉范围。 出于诊断目的，使用的声音频率通常在 2-10 MHz 的范围内，但随着技术的进步，更高频率的超声被用于诊断，并且在某些中心，15 MHz 及以上的频率被用于高分辨率工作。

声能是机械能，这意味着它需要一种介质来传播，因为它会在其传播的材料中产生分子和粒子的物理运动。 声波是纵波，其中波中粒子的行进方向与波本身的行进方向相同。 每个波都有压缩和稀疏的循环。 每个波都有相关的传播速度、波长和频率。 波长是一个周期中行进的距离，它是连续压缩或稀疏区域中同一点之间的距离。 频率是每秒的周期数，速度是在特定时间内行进的距离，通常是一秒。 



通常，声音通过软组织的传播速度被视为一个相当恒定的值（大约 1540 m/s），因此波长和频率成反比。 这是超声波实际应用的基础。 本质上，产生的声波频率越高，声音的波长就越短。

声音通过不同组织的传播速度根据它们的个体特性，特别是它们的密度而变化。 因此，虽然软组织中的平均声速为 1540 m/s，但通过骨骼为 4000 m/s，通过气体仅为 300 m/s。因此很明显，声音的传输依赖于介质的结构，介质越致密，传输越快。