Το υπερηχογράφημα είναι μια εύκολη, ανώδυνη και ασφαλής διαγνωστική μέθοδος. Γίνεται με τη χρήση υπερήχων (ήχων πολύ υψηλής συχνότητας που δεν τους αντιλαμβάνεται το αυτί του ανθρώπου). Οι υπέρηχοι εκπέμπονται από ένα όργανο που λέγεται ηχοβολέας και έρχεται σε επαφή με το σώμα του εξεταζόμενου, με την παρεμβολή ειδικού ζελέ. Από το όργανο αυτό εκπέμπονται υπέρηχοι στο σχήμα βεντάλιας, οι οποίοι επιστρέφουν (αντανακλώνται) μόλις συναντήσουν κάποιο εμπόδιο (όταν σκοντάψουν κάπου). Το ίδιο όργανο (ο ηχοβολέας) ανιχνεύει αυτές τις αντανακλάσεις και τις στέλνει σε ηλεκτρονικό υπολογιστή, ο οποίος συνθέτει αυτές τις πληροφορίες και τις μετασχηματίζει σε εικόνα (γι αυτό η εικόνα έχει σχήμα βεντάλιας).

Για να κατανοήσουμε τον τρόπο σχηματισμού της εικόνας και στη συνέχεια να την ερμηνεύσουμε, πρέπει να φανταστούμε αυτή τη νοητή βεντάλια να “κόβει” το σημείο του σώματος στο οποίο είναι τοποθετημένος ο ηχοβολέας και να κοιτάζουμε την τομή από το πλάι. Στην παραπάνω φωτογραφία ο ηχοβολέας είναι τοποθετημένος στην κοιλιά, κατά μήκος του σώματος, ακριβώς στο μέσον. Αν φανταστούμε την τομή του σώματος, κοιτάζοντάς την από αριστερά, θα περιμένουμε την εικόνα που ακολουθεί: Στην κορυφή της βεντάλιας (εκεί που βρίσκεται ο ηχοβολέας) είναι το δέρμα και ο υποδόριος ιστός, λίγο πιο κάτω είναι η τομή του ήπατος σε τριγωνικό σχήμα με την κορυφή προς τα δεξιά και στο βάθος με μαύρο χρώμα η επιμήκης τομή της κάτω κοίλης φλέβας (η κεντρική φλέβα που συγκεντρώνει το αίμα από το κάτω ήμισυ του σώματος).

Σε αυτή τη φωτογραφία ο ηχοβολέας είναι τοποθετημένος πάλι κατά μήκος, αλλά όχι στη μέση, πιο δεξιά. Επομένως σε αυτή την τομή περιμένουμε να δούμε να απεικονίζονται άλλα όργανα: Μεγαλύτερο μέρος του ήπατος και ακριβώς από κάτω ο δεξιός νεφρός.

Οι διαγνωστικές δυνατότητες του υπερηχογραφήματος είναι μεγάλες. Η αξία της εξέτασης γίνεται ακόμη μεγαλύτερη όσο πιο κοντά μπορεί να βρεθεί ο ηχοβολέας στο εξεταξόμενο όργανο και όσο λιγότεροι ιστοί παρεμβάλλονται.

Έτσι η υπερηχοτομογραφία αποτελεί τη διαγνωστικότερη εξέταση για το ήπαρ, τους νεφρούς, το σπλήνα, το θυρεοειδή, τους μαστούς, την καρδιά. Για καλύτερη προσέγγιση κάποιων οργάνων και την εξέτασή τους με εξαιρετική λεπτομέρεια, ο ηχοβολέας εισάγεται μέσα από φυσικές κοιλότητες του σώματος. Μέσα από το έντερο εξετάζεται ο προστάτης, μέσα από τον κόλπο η μήτρα και οι ωοθήκες, μέσα από τον οισοφάγο η καρδιά.

Οι υπέρηχοι εμποδίζονται από τα οστά και από τον αέρα. Συνεπώς το υπερηχογράφημα δεν είναι μέθοδος εκλογής για την εξέταση του εντέρου και του στομάχου, παρ’ όλο που με ειδικές τεχνικές έμπειροι ακτινολόγοι μπορούν να δώσουν σημαντικές πληροφορίες ακόμη και για αυτά τα όργανα.

Ομοίως όταν μπροστά από το υπό εξέταση όργανο παρεμβάλλονται τμήματα του εντέρου ή του στομάχου, όπως κατά την εξέταση του παγκρέατος, συχνά υπάρχουν ποικίλου βαθμού δυσκολίες, που μερικές φορές περιορίζουν τη διαγνωστικότητα της εξέτασης. Ο έμπειρος εξεταστής χρησιμοποιεί ειδικές τεχνικές, με τις οποίες συνήθως επιτυγχάνει την απεικόνιση και αυτών των οργάνων.

Σήμερα υπάρχουν εξαιρετικής ποιότητας και ανάλυσης υπερηχοτομογράφοι, που έχουν το μεγεθος ενός φορητού υπολογιστή. Με αυτούς είναι δυνατή η διενέργεια υπερηχογραφημάτων κατ’ οίκον, της ίδιας ποιότητας με αυτά που γίνονται στα εξειδικευμένα ακτινολογικά εργαστήρια.