超声波测距原理图
1. 超声波探测和测距
与内嵌的传感器相比，超声水平级或感知系统不需要与目标接触，在医学、药学、军事和一般的工业中，这是一个很大的优势，因为它不会污染容器或者管道内的液体。连续波和脉冲波的超声系统都有应用。脉冲超声技术的原理是发射信号由短暂突发的超声波能量组成，每次突发之后，电子设备搜寻对应于能量穿透容器这段时间窗内的返回信号，只有这段时间窗内接收到的信号才会用于信号处理。
超声波测距的一个典型的消费电子应用就是Polaroid公司发明的SX-70照相机。它内部有一个小型的传感器，用来自动对焦。Polaroid公司后来注册了这种超声波技术，该技术也成了各种超声波产品的理论基础。
超声波探测和测距技术主要应用在以下几个方面：
（1）非接触传感器
（2）运动传感器和流量测量
（3）无损测试
（4）超声波测距
（5）超声波识别技术
2. 超声波成像
1939年，Sokolov发现了3GHz的声波成像技术，能够产生和光学成像相同的分辨率，但是由于当时的技术限制，只能产生对比度很低的图像以及很低的灵敏度。超声波成像使用2MHz甚至更高的频率，更短的波长能够呈现结构和组织更精细的分辨率。功率密度通常低于1w/cm2，这有效避免了在实验中出现加热和空化效应。高频和超高频声波用于声学显微技术，频率可达4GHz。超声成像应用包括工业无损检测、质量控制和医学用途。
超声波医学成像
3. 超声波的能量应用
超声波的大功率应用主要使用20KHz到几百KHz之间的频率。功率密度通常在10w/cm2以上，在液体介质中能够产生空化现象，有些应用使用超过1000w/cm2的功率密度，这时会产生化学变化或者直接引起化学反应，还可以阻止微生物的有害活动。（1）生物医学应用
超声波同样也应用在医学中，当和药物剂量一起使用时非常有益。大功率的超声波能够粉粹石头堆积物和组织，加速目标区域的药效，辅助测量组织的弹性性质，还能将细胞和微粒分类用于讲究。
（2）超声撞击处理（Ultrasonic impact treatment）
超声撞击处理使用超声波来增强材料的医学和物理性质。这种技术基于磁致伸缩传感器，是一种冶金工艺技术，在这种工艺中，超声能量作用于金属物体。超声撞击处理工具由超声波传感器、针脚和其它元件构成，通过超声耦合与工件接触，产生谐波共振。这种谐波共振经过了精确的频率校准，更有利于金属的反应。依靠处理的目标效应，使用不同的频率和位移幅度组合。频率范围在25到55KHz，谐振子的位移幅度在22到50um。
（3）超声波清洗
超声波清洗机，工作在20到40KHz的频率，可以用于清洁珠宝、透镜及其它光学元件、手表、牙科设备、外科设备、潜水调节阀和工业设施等。
超声波清洗机
和超声波清洗类似，生物细胞包括细菌能够分解。大功率超声波产生的空化效应能够加快颗粒的分解和反应。这在分析和化学用途（声波降解法和声孔效应）的生物科学以及污水杀菌中都很有用。在干玉米磨粉车间，大功率超声波能够分解玉米浆液，增强液化和糖化作用，以增加乙醇产量。
（5）超声波加湿器
超声波加湿器是一种非常流行的加湿器。以超声波频率振动金属板来雾化水。水并不是通过加热而蒸发，而是直接产生常温的雾状水。超声波压力不光能够雾化水，而且还能雾化水中的其它物质，如钙、矿物质、病毒、真菌、细菌以及其它杂质。加湿器中能引起疾病的杂质能够有效去除，比普通的加湿器功能更强大。
（6）超声波焊接
在塑料的超声波焊接中，通过摩擦待连接的材料，高频（15KHz-40KHz）、低振幅的超声波可以产生热量，两部分的接触面设计成能够集中能量到最大的焊接强度。
超声波焊接
频率在20-100KHz的大功率超声波常用在化学中。超声波不会直接和分子相互作用引起化学变化，因为相对于分子的数量级，超声波的波长通常是毫米量级。相反，能量引起的空化现象，会在发生反应的液体中产生极高的温度和压力。超声波还能破坏固体结构，去掉惰性材料表面的保护层，以增大反应的作用面积。这两种效果都能加速反应。2008年，Atul Kumar发表了他利用超声波在液体微泡中合成了Hantzsch脂和衍生物的文章。
（8）超声波武器
人们正在研究超声波作为超声武器的基础理论，并使用在防爆、定向攻击、杀伤级水平等应用中。
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