رفتار سونوگرافی بسیار شبیه به امواج نوری و مایکروویو (رادار) است ، زیرا آنها همچنین خواصی مانند بازتاب ، شکست ، تداخل و انتشار را به صورت پرتو مانند نشان می دهند. فرکانس های بالاتر باعث می شود سونوگرافی در پرتوهای نسبتاً خوب و حتی پرتوهای به شدت متمرکز شکل بگیرد. امواج اولتراسونیک بازتاب بسیار قوی در رابط ها (سطوح) بین مواد مختلف (از نظر فنی به مواد با امپدانس های صوتی به طور قابل توجهی متفاوت) نشان می دهند. هرچه تفاوت در امپدانس صوتی بین دو ماده بیشتر باشد ، بازتاب در رابط آنها بیشتر می شود.
امواج اولتراسونیک تقریباً کاملاً در رابط گاز جامد (یعنی رابط کاربری گاز جامد) منعکس شده است. بازتاب امواج مافوق صوت در رابط فلزی و هوا بسیار زیاد است ، و حتی در رابط بین دو سطح فلزی مسطح و صاف که محکم به هم فشرده می شوند ، هنوز مولکول های هوا کافی برای تولید بازتاب قوی وجود دارد. به طور معمول ، اکثریت قریب به اتفاق انرژی در یک پرتو اولتراسونیک از رابط گاز جامد منعکس می شود ، در حالی که انرژی قابل توجهی کمتر از رابط های جامد جامد به صورت مولکولی (بین مواد جامد مختلف) منعکس می شود. با توجه به قابلیت های شکل دادن به پرتو ، بازتاب زیاد و توانایی نفوذ به مواد مات نوری (مانند فلزات) ، امواج اولتراسونیک برای اندازه گیری ابعاد مواد جامد و بازرسی از ساختارهای داخلی آنها بسیار مناسب هستند و فقط یک سطح از مواد را نیاز دارند.