超声波探伤方法很多，但归纳起来不外以下三种:
(1)穿透法:超声波由工件的一面传入工件内部，当工件内组织结构均匀时，则超声波可以顺利通过工件。如在进行途中遇到缺陷，则部分声能被缺陷阻挡而形成“声影”，通过指示器就可以发现工件内部的缺陷存在情况。
(2)反射法:以脉冲反射法应用较多，其基本工作原理颇似雷达，当35K超声波在行进途中遇到声阻抗不同的介质界面时，就在该界面上引起反射。根据超声波从缺陷及工件底面上的反射波，和两反射波在时间上的差别，能判定出工件内部是否存在缺陷，并可测定出缺陷的隐伏深度。
(3)共振法:以频率可调变的超声振动传入工件后，当超声波的波长与工件的厚度在某一特定条件下，则工件在超声波的作用下，可与其产生共振，根据共振频率的测定，则能确定工件的厚度及检验出其中存在的缺陷。共振法主要用来测定薄纲板的厚度及钢板里的夹层，其专用毅备称为超声波测厚计。
所谓超声波探伤法，实际就是以上提到的三种方法，其中应用最多范围最广的是脉冲反射法。因此所谓超声波探伤器也是指的脉冲反射式探伤器。