超聲波是一種機(jī)械波，它必須依靠介質(zhì)進(jìn)行傳播，無法存在于真空（如太空）中，所以我們無法在真空中使用超聲波，但我們?nèi)匀豢梢允褂煤碗姶挪ㄓ嘘P(guān)的設(shè)備（包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、伽馬射線等），對電磁波技術(shù)進(jìn)行利用。

在空氣中，超聲波是指波長小于2厘米的機(jī)械波（一說1.7厘米，2cm波長對應(yīng)17000Hz，1.7cm波長對應(yīng)20000Hz，實(shí)際上沒有固定標(biāo)準(zhǔn)，只是一個(gè)便于記憶的數(shù)值罷了），其波長甚短，低于人耳聽覺的一般下限（2cm），人們將這種聽不見的機(jī)械波叫做超聲波，次聲波的波長則一般長于20米（一說17米，20m波長對應(yīng)17Hz，17m波長對應(yīng)20Hz），高于聽覺的波長上限。在實(shí)際應(yīng)用中的超聲波往往還與短波可聽聲波范圍重合，波長短于3.4cm(10000hz)的機(jī)械波都可以視作超聲波研究。

其波長比一般聲波短得多，因而可以用來切削、焊接、鉆孔等。由于其波長短，因而具有許多特點(diǎn)：首先是波長短造成的傳播的各向異性，再者由于它波長短，衍射能力差，雖具有良好的各向異性，不過在空氣中損耗大，傳不遠(yuǎn)，穿透力比較差，容易散射。工業(yè)與醫(yī)學(xué)上常用超聲波進(jìn)行超聲探測。超聲和次聲以及可聽聲本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械波，通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點(diǎn)是超聲波波長短，在一定距離內(nèi)可沿直線傳播而衍射少，具有良好的各向異性，但相比可聽聲和次聲波其穿透力較差，容易散射。

超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等傳播規(guī)律，與次聲波和可聽聲波的規(guī)律沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是超聲波的波長很短，只有幾厘米，甚至千分之幾毫米。與其他波比較，超聲波具有許多特性：傳播特性──超聲波的波長很短，通常的障礙物的尺寸要比超聲波的波長大好多倍，因此超聲波的穿透力差，衍射本領(lǐng)很差，易散射。它在均勻介質(zhì)中能夠直線傳播但難以衍射，超聲波的波長越短，該特性就越顯著，此外，根據(jù)瑞利散射定律，散射波的強(qiáng)度與波長的四次方成反比，超聲波的波長極短，因此散射就非常嚴(yán)重，穿透力不佳。空化作用──當(dāng)超聲波在介質(zhì)的傳播過程中，存在一個(gè)正負(fù)的交變周期，在正相位時(shí)，超聲波對介質(zhì)分子擠壓，改變介質(zhì)原來的密度，使其增大；在負(fù)壓相位時(shí)，使介質(zhì)分子稀疏，進(jìn)一步離散，介質(zhì)的密度減小，當(dāng)用足夠大強(qiáng)度的超聲波作用于液體介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)分子間的平均距離會超過使液體介質(zhì)保持不變的臨界分子距離，液體介質(zhì)就會發(fā)生斷裂，形成微泡。這些小空洞迅速脹大和閉合，會使液體微粒之間發(fā)生猛烈的撞擊作用，從而產(chǎn)生幾千到上萬個(gè)大氣壓的壓強(qiáng)。微粒間這種劇烈的相互作用，起到了很好的攪拌作用，從而使兩種不相溶的液體（如水和油）發(fā)生乳化，且加速溶質(zhì)的溶解。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應(yīng)稱為超聲波的空化作用。