超声波即频率高于20000赫兹的声波，是一种在弹性介质中传播的机械纵波[1] [2] 。在20摄氏度、1标准大气压下的空气中，超声波波长约为1.72厘米或更小（由频率决定）[10] 。
人能听见的声音频率范围在20赫兹~20000赫兹左右，因此人耳无法听见超声波[5] 。
由于超声波是波的一种，因此超声波具有一些机械波的通性，例如存在反射、折射、干涉和衍射等现象[2] 。此外，超声波由于频率高、波长短，在传播过程中具有方向性好、能量大、穿透能力强等特性[3] 。
由于超声波的频率高,其波长较同样介质中的声波波长短得多,衍射现象不明显，容易保持定向而集中的超声波束，所以超声波的传播方向好[2] [3] 。
在波的传播过程中，波的功率与波的频率的平方成正比[2] 。超声波在介质中传播时,当振幅相同时,振动频率越高能量越大。因此,它比普通声波具有大得多的能量。
超声波虽然在气体中衰减很强,但在固体和液体中衰减较弱。在不透明的固体中,超声波能够穿透几十米的厚度,所以超声波在固体和液体中应用较广[3] 。
超声波的传播速度由介质弹性模量与密度 共同决定，遵循公式 （K为杨氏模量），速度排序满足 。例如钢的纵波速度可达5920m/s，纯水20℃时声速1482m/s，20℃标准大气压的空气中声速仅为343m/s。
超声波在液体中传播时，液体时而受拉时而受压,产生近于真空或含少量气体的空穴[3] 。在声波压缩阶段。在空穴崩溃时产生放电和发光现象,当一定频率的超声波通过液体时，尺寸适宜的空穴会发生共振现象，超声波的稀疏阶段使空穴迅速涨大，然后在压缩阶段，空穴又突然被绝热压缩，直至湮灭。在空穴涨大时，由于摩擦而产生的电荷在湮灭过程中进行中和，产生放电发光现象。在空穴突然被压缩时，液体以极大的速度填充空穴，因而使小泡附近的液体或固体都会受到上千个大气压的高压。上述现象称为空化现象，超声波在液体中的这种作用称为空化作用[3] [11] 。