气液两相流理论研究成果表明，当天然气溢流进入井眼环空后，通常在井底以泡状流形式出现。由声波传播理论可知，声脉冲信号在纯泥浆单相流中的传播速度远高于含气泥浆两相流中的传播速度。声波法正是基于上述两个原理，以泥浆泵的压力波动为波源，同时在进口和出口分别安装传感器，接收声波信号。通过相移曲线法或概率密度处理技术分析比较两传感器接收的信号，即可及时监测到气侵现象，并计算出气侵高度和井底进气量。

声波信号易受钻井施工参数影响，受钻井设备等干扰，存在判断失真等不足，故声波法适用于深井、超深井及小井眼钻井的溢流监测。