物体机械振动主要以超声波形式传播，不同于普通声波的是其振动频率较高，大于20kHz，人耳听觉无法感知到这一频段。按声源、声波在介质中振动方向、传播方向的关系，超声波可以被分为两种类型：横波和纵波。横波，仅能存在于固体介质中，其振动方向垂直于传播方向；纵波，能存在于气、固、液体介质中，其振动方向与传播方向一致。
在介质中，声音的形式传播为机械波。介质为液体时，这一局部干扰现象会导致液体介质出现局部的膨胀和压缩现象，介质的局部压力发生变化。这种现象将导致分子的位移和介质不同部位的密度发生改变。
在物理学中，对于声波的运动有着更为正式的描述：
气体的状态方程决定声在其中的传播速度；对于液体，速度是由该液体的弹性决定的；对于固体，则是由胡克定律决定的。图中显示了作用在一小滴液体上的力。合成作用力使该颗粒以速度V移动。对于平面波，声的压强和颗粒的速度的比例被称为声阻抗：
Z=P/v
声阻抗和电阻抗类似，并且当压强和速度异相的时候也可以是复数。然而，在平面波中，声阻抗是一标量值，被称为介质特征阻抗。当声波传输通过物体时，声波的强度将会随着与声源距离的增加而衰减。导致这个现象的因素包括声波的几何空间传播过程、声波的吸收(声波机械能转为内能的过程)以及波阵面的散射。这些现象都导致了声波的强度随着与声源间距离的不断增大而不断减小。
在理想介质中，圆柱波强度、球面波强度分别与相对于声源的距离、球面波阵面面积成反比，此类衰减被称为空间衰减。因为此类衰减仅与波形传播的空间几何参数有关。
当声波在两种不同的媒介中传播时，能量发生衰减，因其会产生反射等现象。当波以一定的相对角度倾斜入射时，就会产生折射现象。Snell定律很好地定量地描述了折射现象。与其它所有的波一样，声波在遇到拐角或障碍物时也会发生衍射现象。当波长与障碍物尺寸相差不大或远大于障碍物尺寸时，衍射效果非常明显；但是当障碍物尺寸与波长相比十分巨大时，衍射现象几乎不会出现。
声音及冲击振动在局放现象产生于电力设备中时出现。超声波传感器安装在设备腔体外侧用以获取局部放电信号。这类方法的显著特点是传感器独立于电力设备的电气回路，不存在电气干扰，但在实际环境使用时易受外界因素的影响。超声信号由于在电气绝缘材料中传播时强度衰减较大而具有较高的定位准确度，与此对应的是超声波检测法的范围减小和灵敏度的降低。
局部放电实际是气隙的击穿过程，放电区域很小，放电通道半径约为0.1mm，因而局放源可看成点声源。超声波局部放电检测的原理如下图：
超声波检测局部放电基本原理
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