超声波测厚仪由主机和探头两部分组成，主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分。由发射电路产生的高压冲击波激励探头，产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，通过单片机计数处理后，经液晶显示器显示厚度数值。它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。
超声波测厚仪可以用于测量多种材料的厚度，包括金属、塑料、陶瓷等。在金属材料的测量中，它可以用于测量各种金属材料的厚度，如钢铁、铝等。在塑料材料的测量中，它可以对塑料板材、注塑件、挤出件等进行测量。此外，超声波测厚仪还可以应用于玻璃、陶瓷等材料的测量。在医学领域，超声波测厚仪被广泛运用于检查体内脏器、血管、肌肉等的厚度。在航空及航天工业中，超声波测厚仪可用于飞机、火箭等高速移动物体的厚度测量。
超声波测厚仪具有非破坏性测试、适用范围广、测量范围广等优点。然而，它也有一些缺点，如对表面质量敏感，需要相对平坦、光滑的表面，否则可能会影响测量精度；需要耦合剂将超声波传播到被测物体表面，这可能需要额外的操作；无法测量非导电材料，如木材和纤维材料。
