Những sự chuẩn bị khác tùy thuộc vào từng loại siêu âm. Đối với một số loại siêu âm, bác sĩ có thể yêu cầu bạn không ăn hoặc uống trong vòng 12 giờ trước khi khám. Đối với một số loại khác bạn sẽ được yêu cầu uống khoảng 5 ly nước trong vòng 2 giờ trước khi khám và không đi tiểu để bàng quang chứa đầy nước khi khám.

Máy siêu âm bao gồm bộ điều khiển gồm có máy vi tính và nguồn điện, màn hình và đầu dò được dùng để scan cơ thể và các mạch máu. Đầu dò là một thiết bị nhỏ cầm tay tương tự như chiếc microphone, được nối với máy bằng một sợi dây. Đầu dò sẽ phát sóng âm có tần số cao vào cơ thể rồi sau đó lắng nghe sóng dội lại từ các mô trong cơ thể. Nguyên lý hoạt động của nó tương tự như thiết bị phát hiện tàu ngầm được dùng ở các tàu thuyền hoặc tàu ngầm trên biển.

Hình ảnh máy siêu âm sẽ được hiển thị ngay lập tức ở màn hình kế bên tương tự như màn hình vi tính hoặc màn hình TV. Hình ảnh được tạo ra dựa vào biện độ (độ mạnh), tần số, và thời gian tín hiệu âm quay trở về đầu dò từ cơ thể người bệnh.

Nguyên tắc hoạt động

Siêu âm dựa trên cùng một nguyên tắc hoạt động của hệ thống định vị ở loài dơi, các tàu thuyền. Khi sóng âm va vào một vật thể, nó sẽ bị dội trở lại, hoặc phản âm trở lại. Bằng cách đo những sóng dội này, người ta có thể xác định được độ xa cũng như kích thước, hình dạng và mật độ (vật thể có tính chất rắn, hay chứa đầy dịch, hoặc cả hai) của vật thể.
Trong siêu âm, đầu dò vừa phát sóng âm vừa ghi nhận sóng dội trở lại. Khi đầu dò được ấn vào da, nó sẽ truyền những xung nhỏ của các sóng âm có tần số cao không nghe được đi vào cơ thể. Khi sóng âm dội lại từ các nội tạng bên trong cơ thể, dịch và mô, một microphone rất nhạy cảm của đầu dò sẽ ghi nhận lại những thay đổi nhỏ trong cao độ và hướng của âm. Những tín hiệu sóng này sẽ được đo đạc ngay lập tức và thể hiện bằng máy vi tính bằng cách tạo ra những hình ảnh theo thời gian thực ở màn hình. Một hoặc nhiều khung hình sẽ được chụp lại làm hình tĩnh.
Siêu âm Doppler, một ứng dụng đặc biệt của siêu âm, dùng để đo hướng và vận tốc của các tế bào máu khi chúng di chuyển trong mạch máu. Sự chuyển động của các tế bào máu gây ra sự thay đổi về cao độ của sóng âm phản hồi lại (được gọi là hiệu ứng Doppler). Máy vi tính sẽ thu thập và xử lý những sóng âm này để tạo ra biểu đồ hoặc hình màu thể hiện dòng chảy của máu trong các mạch máu.

Cách thực hiện

Trong hầu hết các cuộc khám siêu âm, bệnh nhân sẽ được yêu cầu nằm ngửa trên bàn khám. Một chất gel trong suốt sẽ được bôi lên vùng cơ thể cần khảo sát để giúp đầu dò tiếp xúc chắc chắn với cơ thể và hạn chế không khí chen vào giữa đầu dò và da bệnh nhân. Sau đó bác sĩ siêu âm sẽ ấn đầu dò vào da bệnh nhân và quét nó về phía sau và ra trước trên những vùng cơ thể được khám. Siêu âm Doppler cũng được thực hiện trên cùng một loại đầu dò. Khi quá trình khám kết thúc, bệnh nhân sẽ được yêu cầu mặc lại quần áo và ngồi đợi bác sĩ nghiên cứu hình ảnh siêu âm. Tuy nhiên, các bác sĩ siêu âm thường có thể nghiên cứu các hình ảnh siêu âm trong thời gian thực và bệnh nhân có thể ra về ngay lập tức. Trong một số kiểu siêu âm, đầu dò sẽ được đưa vào các lỗ tự nhiên của cơ thể. Những khảo sát này bao gồm:

• Siêu âm tim qua ngã thực quản: đầu dò sẽ được đưa vào thực quản để khảo sát hình ảnh của tim.
• Siêu âm qua ngã trực tràng: đầu dò sẽ được đưa vào trực tràng của bệnh nhân nam để quan sát tiền liệt tuyến.
• Siêu âm qua ngã âm đạo: đầu dò sẽ được đưa và âm đạo của bệnh nhân nữ để quan sát tử cung và buồng trứng. Cách khám này chỉ được thực hiện khi có sự đồng ý của bệnh nhân.

Hầu hết những đợt khám siêu âm sẽ hoàn thành trong khoảng từ 30 phút đến 1 giờ.

Những gì bệnh nhân sẽ cảm thấy trong lúc siêu âm và sau khi siêu âm

Hầu hết các thủ thuật siêu âm đều không đau, nhanh chóng và dễ dàng. Sau khi bạn nằm trên giường theo đúng tư thế, bác sĩ sẽ bôi một ít gel ấm lên da và đặt đầu dò lên cơ thể, di chuyển nó ra sau và ra trước trên khu vực được khám cho đến khi ghi nhận được hình ảnh mong muốn. Thường không có sự khó chịu nào khi bác sĩ ấn đầu dò lên vùng cơ thể được khám. Nếu siêu âm ở khu vực nhạy cảm, bạn có thể cảm thấy áp lực hoặc bị đau nhẹ do đầu dò. Những khảo sát siêu âm cần phải đưa đầu dò vào những lỗ tự nhiên của cơ thể có thể gây ra một chút khó chịu. Nếu được siêu âm Doppler, bạn sẽ có thể thật sự nghe thấy những âm thanh như mạch đập thay đổi cao độ khi dòng máu đang được theo dõi và đo đạc. Sau khi siêu âm, gel sẽ được lau sạch khỏi cơ thể bệnh nhân. Sau khi siêu âm, bạn có thể quay trở lại những sinh hoạt hằng ngày của mình.

Ai sẽ phân tích kết quả siêu âm

Các bác sĩ thuộc chuyên khoa chẩn đoán hình ảnh, là những bác sĩ được đào tạo để quan sát và phân tích các khảo sát hình ảnh học, sẽ là người phân tích hình ảnh và gửi kết quả đến các bác sĩ trực tiếp điều trị cho bạn. Trong một số trường hợp, các bác sĩ chẩn đoán hình ảnh sẽ thảo luận kết quả với bạn khi kết thục cuộc khám.

Những ích lợi và nguy cơ của siêu âm

Ích lợi

• Hầu hết các phương pháp siêu âm đều không xâm lấn (không dùng kim cũng như không cần phải tiêm thuốc) và thường không gây đau.
• Siêu âm được sử dụng rộng rãi, dễ dàng và ít tốn kém hơn những phương tiện hình ảnh khác.
• Siêu âm không dùng tia xạ ion hóa
• Siêu âm có thể cho thấy hình ảnh rõ ràng của các mô mềm vốn thể hiện không tốt trên hình X quang.
• Siêu âm không gây ra những vấn đề nào về sức khỏe và có thể thực hiện lập đi lập lại ở mức độ cần thiết.
• Siêu âm là phương pháp khảo sát hình ảnh ưa thích để chẩn đoán và theo dõi ở những phụ nữ 
• Siêu âm cung cấp hình ảnh theo thời gian thực nên trở thành một công cụ tốt để hướng dẫn cho các thủ thuật xâm lấn tối thiểu chẳng hạn như tiêm cortisone, sinh thiết bằng kim, dùng kim hút các dịch trong khớp hoặc ở những nơi khác trên cơ thể.

Nguy cơ

• Đối với siêu âm chẩn đoán cơ bản thì vẫn chưa tìm thấy những tác dụng có hại của nó trên con người.

Những giới hạn của siêu âm chẩn đoán

• Sóng siêu âm bị cản trở bởi hơi hoặc không khí, do đó siêu âm không phải là phương tiện chẩn đoán hình ảnh lý tưởng cho ruột và những cơ quan bị ruột che khuất. Trong hầu hết các trường hợp, khảo sát với barium, CT scan, và MRI là những phương pháp được lựa chon ở tình huống này.
  Sóng siêu âm không đi qua được không khí, do đó khảo sát dạ dày, ruột non, và ruột già có thể bị giới hạn. Khí ở ruột non có thể ngăn không quan sát được những cấu trúc nằm sâu hơn như tụy và động mạch chủ. Những bệnh nhân có khổ người lớn siêu âm khó khăn hơn do các mô làm suy giảm (làm yếu đi) sóng âm khi nó đi sâu hơn vào cơ thể.
  Sóng âm khó xuyên thấu được xương và do đó chỉ có thể nhìn thấy được mặt ngoài của các cấu trúc xương chứ không nhìn được những gì nằm bên trong. Để quan sát được những cấu trúc bên trong của xương và một số khớp, các bác sĩ thường dùng một phương tiện chẩn đoán hình ảnh khác, chẳng hạn như MRI.