超聲波是一種機械波，它必須依靠介質進行傳播，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，但我們仍然可以使用和電磁波有關的設備（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），對電磁波技術進行利用。

在空氣中，超聲波是指波長小于2厘米的機械波（一說1.7厘米，2cm波長對應17000Hz，1.7cm波長對應20000Hz，實際上沒有固定標準，只是一個便于記憶的數值罷了），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17Hz，17m波長對應20Hz），高于聽覺的波長上限。在實際應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：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，穿透力比較差，容易散射。工業與醫學上常用超聲波進行超聲探測。超聲和次聲以及可聽聲本質上是一致的，它們的共同點都是一種機械波，通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點是超聲波波長短，在一定距離內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。

超聲波在媒質中的反射、折射、衍射、散射等傳播規律，與次聲波和可聽聲波的規律沒有本質上的區別。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，衍射本領很差，易散射。它在均勻介質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，根據瑞利散射定律，散射波的強度與波長的四次方成反比，超聲波的波長極短，因此散射就非常嚴重，穿透力不佳。空化作用──當超聲波在介質的傳播過程中，存在一個正負的交變周期，在正相位時，超聲波對介質分子擠壓，改變介質原來的密度，使其增大；在負壓相位時，使介質分子稀疏，進一步離散，介質的密度減小，當用足夠大強度的超聲波作用于液體介質時，介質分子間的平均距離會超過使液體介質保持不變的臨界分子距離，液體介質就會發生斷裂，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生猛烈的撞擊作用，從而產生幾千到上萬個大氣壓的壓強。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）發生乳化，且加速溶質的溶解。這種由超聲波作用在液體中所引起的各種效應稱為超聲波的空化作用。