聲納和超聲波傳感器都使用聲波來檢測和識別遠處的物體。但是，超聲波傳感器專門發射超聲波；即頻率大于人類可聽范圍上限的振動。在聲納和超聲波傳感器中，物體發射或反射的聲波由設備檢測并分析它們包含的信息，從而識別沿其表面的輪廓。

　聲納（聲納導航和測距）技術最初是作為一種探測冰山的手段而開發的，在次世界大戰期間，為了應對日益增長的潛艇戰威脅，人們對它越來越感興趣。聲納傳感器發出聲波信號，當遇到障礙物（物體）時反射回來，然后根據反射時間和波型計算物體的距離和位置。

　主動聲納使用聲音發射器（或投影儀）和接收器。它產生聲音脈沖，然后脈沖的反射/回聲。該聲音脈沖通常使用由信號發生器、功率放大器和電聲換能器組成的聲納投影儀以電子方式生成。換能器是一種可以發送和接收聲學信號（“ping”）的設備。為了測量到物體的距離，從脈沖發送到接收的時間被測量并使用已知的聲速轉換為距離。

　被動聲納而不發射。它經常用于軍事環境，盡管它也用于科學應用，特別是在海洋生物學中。被動聲納幾乎可以涵蓋任何涉及遠程生成聲音的分析技術，盡管它通常于應用于水生環境的技術。聲納系統中使用的聲波頻率從非常低（次聲，通常小于20Hz）到（超聲波，大于20kHz）不等。一般來說，較低的頻率具有較長的范圍，而較高的頻率為給定的方向性提供更好的分辨率和更小的尺寸。聲納傳感器主要用于探測生物，廣泛用于探測水下動物及其運動。

　超聲波傳感器尤其使用超聲波。超聲波是一種高于人類聽覺的振動頻率。超聲波傳感器發出一系列超聲波脈沖，計算回聲從物體彈回后返回所需的時間，并將反射聲轉換為電信號。超聲波傳感器的兩個主要組件是：發射器（使用壓電晶體產生聲音）和接收器（在聲音往返于目標后檢測聲音）。這兩個組件可以組合成一個包。傳感器使用聲速來計算到物體的距離。

　聲納和超聲波傳感器基本上使用相同的技術。兩者都有一個3維檢測區域-形狀像一個錐形-這使它們成為區域檢測的理想選擇。此外，它們在檢測透明物體、黑色物體和許多液體方面也沒有問題。在某些情況下，基于聲音的傳感器可能比雷達更有效地檢測物體。例如，雖然雷達，甚至基于光的傳感器都難以正確處理透明塑料，但超聲波傳感器對此沒有任何問題。它們不受被檢測材料顏色的影響。另一方面，如果物體是由吸收聲音的材料制成的，或者被配置或成形為使其反射聲波遠離接收器，則讀數將不可靠。

　與紅外（IR）傳感器相比，超聲波傳感器主要用作接近傳感器。它們可以在自動泊車技術和防撞安全系統中找到。它們還用于機器人障礙物檢測系統。超聲波傳感器在工業（制造）、國防和醫學領域有著眾多的應用。超聲波在工業中的典型應用是無損檢測（使用聲波檢測零件和材料的變形和缺陷）和超聲波測厚儀。

　在醫學上，在非侵入性內部成像檢查中提供了的用途。超聲成像是通過使用超聲的回聲時間和反射聲的多普勒頻移來確定到目標內部器官的距離及其運動來創建的。水位傳感是另一個很好的用途，可以通過將傳感器放置在水面上方以“看到”水體底部來實現。通過正確的設置，超聲波傳感器甚至可以測量流體流速。在的情況下，發射器和接收器（在這種配置中應該是分開的）與流體的流動對齊。由于聲音通過移動介質傳播，因此相對于流體元素的聲速將隨著流體本身的速度而增加或減少。這可以通過將發射器和接收器彼此以一定角度對齊來應用于管道內的流動，根據兩者之間的三角關系計算有效速度增加。通過使用來自多個超聲波元件的數據，可以提高流速精度，使結果精確到幾個百分點。

　綜上所述，聲納和超聲波傳感器的工作原理是利用聲波探測物體，接收目標的反射回波來測量距離。主動聲納發射脈沖以精確找到物體，而被動聲納只接收其范圍內物體的回波。超聲波傳感器的工作頻率大于20kHz。這些系統中使用的傳感器能夠將交流電轉換為超聲波，反之亦然；將超聲波轉換為交流電。一些系統使用單獨的傳感器進行發送和接收，而另一些系統將這兩種功能結合到一個傳感器或收發器中。這些系統根據飛行時間測量和傳播介質中的聲速確定距離。