En la actualidad, los equipos de ultrasonido utilizados para diagnóstico se basan en la detección y representación de los ecos o sonidos reflejados. Aunque es posible obtener imágenes basadas en la transmisión de los ultrasonidos, en la actualidad no se utilizan clínicamente. Para que se produzca un eco, es necesario que haya una interfaz reflectora. Si el sonido atraviesa un medio completamente homogéneo, no se reflejará y el medio se verá anecoico o quístico. Sin embargo, cuando los ultrasonidos pasan de un tejido a otro o atraviesan la pared de un vaso o células sanguíneas circulantes, parte de la energía sonora que incide se refleja debido a la existencia de interfases acústicas entre los materiales o tejidos con propiedades físicas diferentes.
La cantidad de energía sonora reflejada o dispersada depende de la diferencia en las impedancias acústicas de los materiales que forman la interfaz. La impedancia acústica se define como el producto de la densidad del medio que transmite el sonido y la velocidad de propagación del sonido en ese medio. Las interfases con grandes diferencias en la impedancia acústica, como las que se producen en los tejidos que contienen aire o hueso, reflejan la mayor parte de la energía sonora que incide sobre ellas. Por otro lado, las interfases entre tejidos con pequeñas diferencias en la impedancia acústica, como la interfaz entre músculo y grasa, reflejan solo una parte de la energía sonora y continúan transmitiéndola. La impedancia acústica depende de las propiedades del tejido que se está atravesando y es independiente de la frecuencia, al igual que la velocidad de propagación.
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