超声波是频率高于20000赫兹的声波，它具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能、在水中传播距离远等优点。可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。目前，超声波在医学、军事、工业、农业等领域都有广泛的应用。
超声波有2个最主要特性：能量大，沿直线传播。它的应用主要是按照这两个特性展开的。
研究表明，在振幅相同的情况下，一个物体振动的能量和振动频率的2次方成正比。超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因此能量很大。在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动能使罐中的水破碎成很多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。对于咽喉炎、气管炎等疾病。药力很难达到患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，可以起到增进疗效的作用。利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎。
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是一件非常麻烦的事情。如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，利用清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能很快把脏东西清洗干净。
超声波基本上是沿直线传播的，可以定向发射。如果渔船载有水下超声波发生器，它旋转着向各个方向发射超声波，超声波遇到鱼群就会反射回来，渔船探测到反射波就可以知道鱼群的位置了，这种仪器叫声呐。声呐还可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇，测量海水的深度等等。
利用同样的原理，也可以用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查其内部是否有气泡、空洞和裂纹等。
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不尽相同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样。在医院检查常用的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影，然后帮助医生分析体内的病变的。
在自然界中，很多动物都具备完善的发射和接收超声波的器官。比如蝙蝠，它的视觉虽然很差，但它在飞行中能不断发出超声波的脉冲，这种超声波一旦碰到昆虫等障碍物，就会以反射波的形式被蝙蝠所接收，从而可以使蝙蝠准确地捕捉到食物。
现代的无线电定位器--雷达，质量高达几十、几百乃至几千千克，而蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，但在某些重要性能方面，如确定目标方位的精确度、抗干扰能力等，蝙蝠都远远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能及构造，将获得的知识用于改进现有的设备和创造新的设备，这就是仿生学的妙用。