אולטרסאונד הם גלי קול בעלי תדר גבוה, מעל התדר הניתן לשמיעה. כאשר גלים אלו משודרים לעבר איברים בגוף הם נקלטים בחלקם ומוחזרים בחלקם לעבר המשדר. הגלים המוחזרים למשדר עוברים פענוח על ידי מחשב ומתורגמים לתמונה.

המכשיר מורכב משני חלקים: יחידת המשדר הקרויה מתמר ומקלט המעבד את גלי הקול לתמונה המוצגת על מסך.

במיילדות וגניקולוגיה מקובלים שני סוגי מתמרים:

מתמר ווגינלי לביצוע אולטראסאונד דרך הנרתיק בחודשי ההריון הראשונים בהם איברי העובר קטנים מאוד. המתמר צר ודק ומוחדר לנרתיק כשעליו קונדום וג'ל מיוחד. המתמר השני הינו מתמר רחב יותר בו משתמשים בחודשי הריון מתקדמים יותר כאשר הרחם יוצא מחוץ לאגן. האולטראסאונד מתבצע על דופן בטן האישה ובשלב זה הג'ל נמרח ישירות על הבטן.

קיימות שתי שיטות עיבוד של ההדים החוזרים למתמר. שיטה אחת הינה דו-מימדית - זו השיטה השימושית ביותר כיום והמהימנה ביותר. השיטה השניה הינה תלת-מימדית - בשיטה זו מוצגת תמונת שטח (למשל פני העובר) או תמונת נפח. שיטה זו הינה חדשה יחסית ותרומתה עדיין מועטה.

בטיחות השימוש באולטרסאונד - מכשירי האולטרסאונד הנמצאים בשימוש כיום הינם בעלי עוצמה מוגבלת. עד כה לא הוכח ולא הודגם קשר בין השימוש באולטרסאונד קליני לגרימת נזק בעוברים בני אנוש.