利用超聲波測量非聲量時，主要是通過某些媒介質的聲學特性，其中最廣的是媒介質的聲速。
這主要是因為一、媒介質的聲速與媒介質有很多直接或間接的關系。有的已有現存的公式，有的或在一定條件下，仍然可以建立一些近似關系式。
二、媒介質的聲速與媒介質所處的狀態有一定的關系。比如，媒介質所處的溫度、流速等，這些物理量的變化也會引起媒介質聲速的變化。
三、可以利用超聲波在介質中速度，測量距離。有些媒介質中超聲波的聲速基本上是恒定的，通過時間函數，即可計算出相應的距離。 除了利用聲速特性外，還有利用聲阻抗原理制作超聲波傳感器。這是通過傳感器對媒介質的輻射阻抗來體現的。可以測定的物理量一般有密度、粘度等。
以上兩種是最常見的超聲波傳感器最基本的原理，除了特殊場合兩者都不適用時，才采用聲衰減進行測量。