Zasada defektoskopii ultradźwiękowej polega na impulsowym wysyłaniu do badanego materiału za pośrednictwem głowicy aparatu ultradźwiękowego fali ultradźwiękowej wytworzonej w przetworniku piezoelektrycznym.
W badanym obiekcie rozchodzące się fale dają sygnał przepuszczalny (tzw. technika przepuszczania/cienia) bądź sygnał odbity od powierzchni lub od nieciągłości (technika echa), który wraca do głowicy i po przetworzeniu na drgania elektryczne jest obserwowany jako impulsy na ekranie oscyloskopu bądź rejestrowany w pamięci komputera sprzężonego defektoskopem. W technikach tych stosujemy głowice pojedyncze nadawczo-odbiorcze, głowice podwójne (bliźniacze) lub oddzielne.
Badanie można prowadzić ręcznie lub z zastosowaniem aparatury półautomatycznej bądź całkowicie zautomatyzowanej, można stosować techniki przeszukiwania kontaktowego, bezkontaktowego lub zanurzeniowego bądź dostosowane do określonych celów inne sposoby sprzężania.
Ośrodkami sprzężającymi głowicę z powierzchnią badanego obiektu aby umożliwić transmisję fali ultradźwiękowej może być:

1. woda (z ewentualną domieszką innego środka, np. zwilżającego, niezamarzającego, inhibitora korozji),
2. pasta kontaktowa,
   
3. olej,
   
4. smar,
   
5. pasta celulozowa z domieszką wody.
   

Obok najczęściej stosowanej techniki echa rozwijają się zautomatyzowane metody, gdzie wykorzystywane jest m.in. zjawisko dyfrakacji fal (metoda TOFOD) do wykrywania i oceny niezgodności oraz techniki skaningowe pozyskiwania obrazu (metody SAFT). Wykryte metodami zautomatyzowanymi nieciągłości mogą być oceniane w czasie rzeczywistym i/lub zapisywane jako obraz podobny do otrzymywanego w badaniach RT. Obraz ten można analizować w dowolnym czasie i zachować jako dokument.

Metody UT umożliwiają wykrywanie różnych wewnętrznych niedociągłości w złączach spawanych i materiale podstawowym. Jest możliwość lokalizowania i rejestrowania wykrytych niezgodności na głębokości i szerokości złącza. Badania UT dobre są do wykrywania niedociągłości płaskich (pęknięć, braków wtopienia i przetopu, rozwarstwień), które mogą być trudne do wykrycia metodą RT. Można badać bardzo grube materiały. Przy produkcji wielkoseryjnej proces badania można zautomatyzować (przy wytwarzaniu rur spawanych, budowie rurociągów).
Badanie UT jest skuteczniejsze, szybsze i tańsze niż badanie RT.

Zagadnienia związane z procedurami, techniką badań złączy spawanych o grubości powyżej 8mm z metali (głównie stali o strukturze ferrytycznej) i oceną wyników są ujęte w PN-EN 1714. Ustalono w niej 4 poziomy badania (A, B, C, D), z których każdy odpowiada różnemu prawdopodobieństwu wykrycia niezgodności. Poziomy te są powiązane z poziomami jakości wg PN-EN ISO 5817 i poziomami akceptacji wg PN-EN 1712. Badania UT są ujęte w normach: PN-EN 583-1, -2, -3, PN-EN 1713, PN-EN 1330-4:2000.