El comportamiento del ultrasonido es muy similar al de las ondas de luz y las microondas (radar), ya que también exhiben propiedades como reflexión, refracción, interferencia y propagación en forma de haz. Las frecuencias más altas permiten que el ultrasonido se forme en vigas bastante bien colimadas e incluso vigas muy centradas. Las ondas ultrasónicas exhiben una reflectividad extremadamente fuerte en las interfaces (superficies) entre diferentes materiales (técnicamente se refieren a materiales con impedancias acústicas significativamente diferentes). Cuanto mayor sea la diferencia en la impedancia acústica entre dos materiales, mayor es la reflectividad en su interfaz.
Las ondas ultrasónicas se reflejan casi por completo en la interfaz de gas sólido (es decir, la interfaz de gas sólido). La reflectividad de las ondas ultrasónicas en la interfaz de metal-aire es extremadamente alta, e incluso en la interfaz entre dos superficies metálicas planas y pulidas presionadas firmemente, todavía hay suficientes moléculas de aire para producir una fuerte reflexión. Típicamente, la gran mayoría de la energía en un haz ultrasónico se refleja a partir de la interfaz de gas sólido, mientras que significativamente menos energía se refleja a partir de interfaces sólidas sólidas unidas molecularmente (entre diferentes sólidos). Debido a sus capacidades de forma de haz, alta reflectividad y capacidad para penetrar los materiales opacos ópticamente (como los metales), las ondas ultrasónicas son altamente adecuadas para medir las dimensiones de los materiales sólidos e inspeccionar sus estructuras internas, que requieren contacto con solo una superficie del material.