يعمل التصوير بالموجات فوق الصوتية على إرسال موجات صوتية عالية التردد داخل الجسم ثم تسجيل الأصداء المرتدة من الأنسجة المختلفة لبناء صورة حية. وأسهم إيان دونالد وجون ماكفيكار وتوم براون خلال خمسينيات القرن ٢٠ في تطوير استخدامه الطبي، ولا سيما في متابعة الحمل، كما يُستخدم لفحص القلب والأوعية والأعضاء من دون إشعاع مؤين.

تنظير بالموجات فوق الصوتية إجراء طبي يجمع بين التنظير الداخلي والتصوير بالموجات فوق الصوتية للحصول على صور للأعضاء الداخلية في الصدر والبطن والقولون، ويمكن أن يبيّن طبقات جدران هذه الأعضاء ويتيح فحصًا قريبًا للأنسجة والأورام وتوجيه عينات الأنسجة عند الحاجة.

الانحلال الجهازي المعزز بالموجات فوق الصوتية تقنية طبية تستخدم الموجات فوق الصوتية لزيادة فعالية أدوية انحلال الخثرة في تذويب جلطات الدم؛ في السكتة الدماغية يُستخدم دوبلر عبر الجمجمة لتحسين استهداف الخثرة وزيادة الاستعادة أو التعافي السريري، ويُستعمل أحياناً في احتشاء عضلة القلب.

تستخدم المجاهر الصوتية الماسحة الموجات فوق الصوتية لدراسة الأجسام غير الشفافة وكشف العيوب الداخلية فيها دون إتلافها. وتدخل هذه الأجهزة في التطبيقات الصناعية والطبية، إذ تساعد على فحص المواد المركبة والدوائر الإلكترونية وبعض العينات الحيوية.

يمكن استخدام حلول الموجات الكنويدية في وصف الموجات الصوتية الأيونية في فيزياء البلازما، إذ تمثل هذه الحلول نمطاً موجياً غير خطيّاً يظهر في أنظمة معينة عندما لا تكون الموجات بسيطة أو جيبية بالكامل. ويتيح هذا الوصف تحليل سلوك الانتشار والتغيرات في شكل الموجة داخل البلازما، ولا سيما في الحالات التي تتداخل فيها التأثيرات غير الخطية مع الخصائص الديناميكية للأيونات والإلكترونات، مما يجعلها أداة رياضية مهمة لفهم هذا النوع من الموجات.