超声测厚仪通常用于在下述情况下确定材料的厚度：检测人员只能接触到工件的一侧，例如管道或管子；由于工件尺寸或接触受限，简单的机械测量不可能进行或不切实际。厚度测量可以快速、方便地从一侧进行，而无需切割工件，这是超声测厚技术的主要优势之一。
几乎任何常见的工程材料都可以通过超声方式进行测量。超声测厚仪经过设置，可用于测量金属、塑料、复合材料、玻璃纤维、陶瓷和玻璃的厚度。通常可以对生产线上或处理过程中的挤压成形塑料和轧制金属进行测量，也可以测量多层制造产品的单层厚度或涂层厚度。还可以测量液位和生物样品。超声测厚始终以无损的方式进行，无需对被测工件进行切割或切片操作。遂欧仪器超声波测厚仪可测范围宽泛：0.08毫米到635毫米，具体可测厚度根据材料和所选探头而定。一般不适合使用传统超声测厚仪进行测量的材料包括木材、混凝土、纸张和泡沫产品。
超声测厚仪的工作原理是非常精准地测量由超声探头产生的超声脉冲透过测试工件所需的时间。由于声波会从材料边界反射回来，因此可以通过确定来自测试工件远端的回波的传播时间来测量工件的厚度，这与雷达或声呐测量距离的方式相同。分辨率可以精准到0.001毫米。
大多数超声测厚应用使用小型手持式探头，但是某些几何形状复杂的工件以及在线检测，会要求使用非接触式探头，通过水层或水槽聚焦声束来完成检测。测量从本质上来说可以瞬时完成，测量数据可被记录在仪器的内部数据记录器中，以用于文档制作或分析。
