Siêu âm chẩn đoán có khả năng chụp ảnh không xâm lấn các cơ quan nội tạng bên trong cơ thể. Tuy nhiên, nó không tốt cho việc chụp ảnh xương hoặc bất kỳ mô nào chứa không khí, như phổi. Trong một số điều kiện nhất định, siêu âm có thể chụp ảnh xương (chẳng hạn như ở thai nhi hoặc trẻ sơ sinh) hoặc phổi và niêm mạc xung quanh phổi, khi chúng chứa đầy hoặc một phần chứa đầy chất lỏng. Một trong những ứng dụng phổ biến nhất của siêu âm là trong thai kỳ, để theo dõi sự phát triển của thai nhi, nhưng có nhiều ứng dụng khác, bao gồm chụp ảnh tim, mạch máu, mắt, tuyến giáp, não, vú, các cơ quan trong ổ bụng, da và cơ bắp. Hình ảnh siêu âm được hiển thị ở dạng 2D, 3D hoặc 4D (là 3D chuyển động).
Ứng dụng siêu âm chức năng bao gồm siêu âm Doppler và Doppler màu để đo và hình dung dòng máu trong các mạch máu trong cơ thể hoặc trong tim. Nó cũng có thể đo tốc độ dòng máu và hướng di chuyển. Điều này được thực hiện bằng cách sử dụng bản đồ mã màu được gọi là hình ảnh Doppler màu. Siêu âm Doppler thường được sử dụng để xác định xem sự tích tụ mảng bám bên trong động mạch cảnh có làm tắc nghẽn dòng máu đến não hay không.
Một dạng siêu âm chức năng khác là elastography, một phương pháp đo và hiển thị độ cứng tương đối của các mô, có thể được sử dụng để phân biệt khối u với mô khỏe mạnh. Thông tin này có thể được hiển thị dưới dạng bản đồ mã màu về độ cứng tương đối; bản đồ đen trắng hiển thị hình ảnh độ tương phản cao của khối u so với hình ảnh giải phẫu; hoặc bản đồ mã màu được phủ lên trên hình ảnh giải phẫu. Elastography có thể được sử dụng để kiểm tra xơ gan, một tình trạng mà mô sẹo tích tụ quá mức trong gan do viêm.
Siêu âm cũng là một phương pháp quan trọng để can thiệp hình ảnh trong cơ thể. Ví dụ, sinh thiết kim dưới hướng dẫn siêu âm giúp bác sĩ nhìn thấy vị trí của kim trong khi nó được dẫn đến mục tiêu đã chọn, chẳng hạn như khối u hoặc khối u ở vú. Ngoài ra, siêu âm được sử dụng để chụp ảnh thời gian thực vị trí của đầu ống thông khi nó được đưa vào mạch máu và được dẫn dắt dọc theo chiều dài của mạch. Nó cũng có thể được sử dụng cho phẫu thuật xâm lấn tối thiểu để hướng dẫn bác sĩ phẫu thuật bằng hình ảnh thời gian thực bên trong cơ thể.
Siêu âm điều trị tạo ra mức độ đầu ra âm thanh cao có thể được tập trung vào các mục tiêu cụ thể cho mục đích làm nóng, cắt bỏ hoặc phá vỡ mô. Một loại siêu âm điều trị sử dụng chùm âm thanh cường độ cao được nhắm mục tiêu cao, được gọi là Siêu âm hội tụ cường độ cao (HIFU). HIFU đang được nghiên cứu như một phương pháp để sửa đổi hoặc phá hủy các mô bị bệnh hoặc bất thường bên trong cơ thể (ví dụ: khối u) mà không cần phải mở hoặc xé da hoặc gây tổn thương cho các mô xung quanh. Siêu âm hoặc MRI được sử dụng để xác định và nhắm mục tiêu mô cần điều trị, hướng dẫn và kiểm soát việc điều trị trong thời gian thực và xác nhận hiệu quả của việc điều trị. HIFU hiện được FDA chấp thuận để điều trị u xơ tử cung, giảm đau do di căn xương và gần đây nhất là để cắt bỏ mô tuyến tiền liệt. HIFU cũng đang được nghiên cứu như một cách để đóng vết thương và cầm máu, phá vỡ cục máu đông trong mạch máu và tạm thời mở hàng rào máu não để thuốc có thể đi qua.
