(1)超声波及其性质 在自然界中有各种各样的波，常见的有电磁波和机械波。无线电波、可见光和X线等都是电磁波，而声波、水波和地震波等均为机械波。电磁波能在真空中传播，而机械波只能在介质中传播。而超声波是振动频率在2×104Hz以上的机械波。医用诊断超声波通常为300×104～750×104次／s，即3～7．5MHz。
(2)多普勒效应及其产生条件 当声源和接受体在连续介质中有相对运动时，所接受的振动频率不同于振源所发射的频率，其间有频移差(频移)，其差别与相对运动的速度有关，这种现象就是多普勒效应。
产生多普勒效应，必须具备的条件有二：一是声波与接收体之间一定要有相对运动(v≠0，v代表血流速度，0代表cosθ，即血流方向与声速垂直或接近垂直时)；二是必须有强的反射源或散射源。所以静止的组织与超声不会产生多普勒效应。同样，没有回声或回声太弱，也不会产生多普勒效应。
多普勒频移大小的改变主要由血流速度决定，并与声速和血流方向的夹角的余弦有直接关系。