垂直声束检测一般用于发现与被测样件的表面平行的裂纹或分层缺陷，以及被测材料中的孔隙和多孔性。这种检测可以使用接触式探头、延迟块探头、双晶探头或水浸探头，所有这些探头都将纵波沿着直线声程发送到被测工件中。常见应用包含对板材、棒材、锻件、铸件的检测，以及对螺栓和吊架销钉及可能会出现平行于接触表面的裂纹的类似工件的检测。垂直声束检测一般还用于玻璃纤维和复合材料的检测。
正如所有其它超声缺陷检测技术一样，垂直声束检测也使用以下基本原理：在一种介质中传播的声能会一直传播，直到遇到另一种材料的介质时，如：围绕底面的空气或由裂纹或类似的不连续性形成的空隙，声能会从两种介质的边界上散播或反射回来。在这类检测中，操作人员将探头耦合到被检样件，并辨别从底面返回的回波，以及任何来自某些几何结构的固定反射信号，如：凹槽或凸缘。记下来自合格工件的回波的特征图形后，操作人员就可以寻找被测工件中出现在底面回波前的任何其它回波，对出现的晶粒散射噪波，可以不予考虑。出现在底面回波前面的具有重要声学意义的回波意味着可能存在层状裂纹或孔隙。通过进一步分析，可以确定产生反射信号的结构（反射体）的深度、大小和形状。
不存在缺陷
声波在材料中传播，并从底面反射回来。
存在缺陷
-一些声波可以在整个材料中传播，并从底面反射回来，而另一些声波会从材料内部的缺陷处反射回来。
-回波波幅与缺陷的大小相关
检测平板和平滑的棒材时，这种检测操作通常都很简单。
垂直声束检测还可用于检测钎焊接头和其他一些方向与表面平行的胶层。在这些检测中，即使合格的接头一般也会发射回波，因为钎焊金属或粘合材料与被连接的材料不同。不过，与合格情况相比，缺少粘接材料时反射的回波会更大，因此通过对比检测一般可以发现粘接方面的缺陷，因此胶层的回波波幅可用作粘接条件的指示器。
