超声波有良好的指向性，超声波检测技术是常见的声波检测技术。如果被测材料中存在缺陷，材料反射回来的超声回波信号就会产生变化，从而反映出材料缺陷的性质。超声无损检测技术被广泛地应用到几乎所有工业的探伤领域，例如钢铁、化工、机械、压力容器等有关部门。医用超声诊断借助超声波在人体组织中传播、反射、散射、吸收、衰减和多普勒效应等物理现象，提取病灶信息，并将信息转换为电信号，作为诊断依据。医用超声诊断技术可分为A型、B型、M型和D型四大类，同时还有立体超声显像、超声CT、超声内窥镜等超声诊断新技术，通过与其他检查仪器结合使用，使诊断人体器官病变的手段变得更加多样，使诊断准确率大大提高。声呐是利用水下声波判断水中物体的存在、位置以及类型的设备。凡是利用声波对水下目标进行探测、定位、跟踪、识别，以及利用水下声波进行通信、导航、制导、射击指挥和对抗等方面的水声设备皆属声呐这一范畴。

在工程介质（主要是固相）中，声波的传播速度变化与传播介质的弹性模量、密度等弹性参数密切相关。声波CT就是利用声波穿透工程介质，通过观测声波走时和能量衰减对工程结构成像进行质量检测。典型的应用包括对岩石和混凝土结构进行检测。当声波检测技术应用于气相或者液相介质时，介质的温度和声波速度之间的关系还被用于检测介质温度的分布和变化。当介质自身处于流动状态时，介质的流速将直接叠加在声波的传播速度上，使其发生相应的变化。利用声波的这一特性，声波法可测量一定流动场内介质的温度和速度场，比如检测气缸内的烟气燃烧和流动状况、锅炉炉膛或烟道内的温度场和流速偏差等。

气体管道的泄漏不仅造成能源浪费，还会造成环境污染，甚至威胁人民生命财产安全。从20世纪30年代开始，人们对声波法泄漏监测技术进行了大量研究，声波法泄漏监测技术得以迅速发展。根据传感器的不同，用于泄漏监测的声波法可以分为音频法、振动检测法和动态压力波法。