高频声波在液体中有很短的波长。在室温下，100～3000兆赫的超声波在水中的波长为15～0.5微米，与光波波长相近。因此，声学显微镜的分辨能力可与光学显微镜类比。

最早的声学显微术设想由苏联科学家S.Y.索科洛夫（Sokolov）于1936年提出，他建议采用3吉赫的超声波对物体成像可达到与光学显微镜相近的分辨率。但是由于当时的技术条件限制，直到1959年人类首次声学显微术实验才由美国科学家F.迪恩（Dunn）和W.J.弗赖伊（Fry）完成。斯坦福大学R.A.莱蒙斯（Lemons）和C.F.奎特（Quate）在1974年研制了世界首台扫描声学显微镜。美国Sonoscan公司于1975年生产了首台商用激光扫描声学显微镜。1984年开发的C模式扫描声学显微镜（C-SAM）技术在各类声学显微镜中获得普遍应用。

声学显微术一般采用扫描成像技术。利用声波与导波介质的相互作用，按照一定的取样孔径和扫描方式（如栅格式扫描方式）逐点测量介质对声波的反作用并记录下来，其次把接收到的信号转换成电信号用来调制作同步扫描的显像管的电子束，最后在显像屏上得到物体的可见声学显微图像。根据产生和接收声波的方式不同，发展了以下各种声学显微镜。

①扫描声学显微镜（SAM）。应用压电聚焦探头产生和检测声波。聚焦探头由蓝宝石基体、压电薄膜和声波透镜构成。压电薄膜用于转换电磁能量与声能量。声透镜是将声耦合液中的声束聚焦成直径接近于声波长的焦斑。样品置于焦平面上并用机械方法相对于声波做栅格式扫描。接收与发射聚焦探头构成公焦系统。SAM分辨率高，所得图像反差大。对晶界、狭长孪晶等可得到比光学显微镜大得多的反差。

②扫描激光声学显微镜（SLAM）。使用不聚焦的超声波照射样品和高速扫描的聚焦激光束读出声图像信息。声波在样品表面产生的振动使聚焦在该表面激光束的反射方向改变，采用刀口—光电二极管系统解调就可获得样品内部结构的图像信息。SLAM的分辨率取决于所用声波波长，而且还受激光束直径大小的限制。其灵敏度较SAM低，但工作速度可达SAM的数百倍。

③扫描近场声学显微镜（SNAM）。超声波的产生源或探测器与样品紧邻处于近场范围，从而避免了常规声学显微镜中采用聚焦声波导致的衍射分辨率极限。近场声学显微镜一般在原子力显微镜、扫描隧道电镜等采用扫描技术电子显微镜的基础上通过添加声能转换器和激光声波探测器改造制成。SNAM的分辨率可达纳米量级，属于声学显微术技术的最新发展。

声学显微术是一种无损探测技术，用来表征物质的微弹性结构，也可发现物体内部隐藏的缺陷和损伤。该技术广泛应用于研究集成电路微结构、材料微结构、生物细胞结构等，还能用于观测不透明物质的内部以及生物医学中的活体检测。