超聲波探傷儀一般是對被測物體發射超聲，然后利用其反射、多普勒效應、透射等來獲取被測物體內部的信息并經過處理形成圖像。其測量原理有：多普勒效應法、透射法、反射法。 （1）多普勒效應法
是利用超聲在遇到運動的物體時發生的多普勒頻移效應來得出該物體的運動方向和速度等特性；
（2）透射法
是通過分析超聲穿透過被測物體之后的變化而得出物體的內部特性的，其應用目前還處于研制階段；
（3）反射法
超聲波探傷儀這里主要介紹的是目前應用多的通過反射法來獲取物體內部特性信息的方法。
反射法是基于超聲波在通過不同聲阻抗組織界面時會發生較強反射的原理工作的，正如我們所知道，聲波在從一種介質傳播到另外一種介質的時候在兩者之間的界面處會發生反射，而且介質之間的差別越大反射就會越大，所以我們可以對一個物體發射出穿透力強、能夠直線傳播的超聲波，超聲波探傷儀然后對反射回來的超聲波進行接收并根據這些反射回來的超聲波的先后、幅度等情況就可以判斷出這個組織中含有的各種介質的大小、分布情況以及各種介質之間的對比差別程度等信息（其中反射回來的超聲波的先后可以反映出反射界面離探測表面的距離，幅度則可以反映出介質的大小、對比差別程度等特性），超聲波探傷儀從而判斷出該被測物體是否有異常。在這個過程中就涉及到很多方面的內容，包括超聲波的產生、接收、信號轉換和處理等。
其中產生超聲波的方法是通過電路產生激勵電信號傳給具有壓電效應的晶體（比如石英、硫酸鋰等），使其振動從而產生超聲波；而接收反射回來的超聲波的時候，這個壓電晶體又會受到反射回來的聲波的壓力而產生電信號并傳送給信號處理電路進行一系列的處理，超聲波探傷儀后形成圖像供人們觀察判斷。
超聲波探傷儀檢測不但可以做到準確，而且相對其他檢測方法來說更為方便、快捷，也不會對檢測對象和操作者產生危害，所以受到了人們越來越普遍的歡迎，有著廣闊的發展前景。