通過介質後振幅的衰減滿足下列關係式：
A=A0e-αd
式中α——衰減係數
A——聲波通過介質後檢測到的振幅
A0——初始振幅
d——超聲波通過的距離
衰減係數的測定與測量聲速的原理相同，此時測量的參數是相鄰回波的振幅及其變化。由於聲速測定可以簡化為距離和時間的測定，所以測量誤差僅來自這兩個項目的測定操作，而衰減係數的測定則由於導致衰減機理的複雜性，使得較難正確判定誤差的來源。因此，在實際的超聲波測量技術中，速度的測量比衰減的測定要簡單得多，而且對測定結果的分析也更容易明了，故而使用也更普遍。
從原理上講，超聲波技術主要能用於下麵各項目的檢測：
(1)物質的體積彈性模量和剛性彈性模量；
(2)物質的複合剪切黏度，尤其適於黏彈性的介質；
(3)分散體係和膠體體係的分散相粒度大小及其他性質；
(4)不同超聲波性質的混合物體係的組分含量；
(5)不同超聲波性質的介質層厚度或深度；
(6)物質的流動速度；
(7)物質的相轉變。
(二)超聲波檢測技術的應用
1.超聲波檢測技術在乳狀液體係中的應用
眾所周知，乳狀液體係由於分散相粒子的散射光作用，所以體係呈現混濁而不透明(如牛奶)，尤其是分散相所占容積比較大時，利用光學儀器是無法觀察粒子的狀況的。比如，儲藏或加工過程中體係是否發生分層，粒子是否發生聚集或結晶，用常用的檢測手段很難判斷，另外操作也會幹擾和破壞原體係的狀態，但是使用超聲波技術則能極為方便地解決這個問題。
靜止狀態下，粒子會由於重力作用而發生遷移。對食品中的油與水乳狀液，由於油相密度小於水相密度，故而油珠會向上遷移而聚集在體係的頂端，即體係發生分層。傳統的檢測方法是把整個體係(或取部分樣品試驗)在選定的時間內快速冷凍以固定油珠的位置，然後再一層一層地沿樣品高度取樣，檢測油的含量以確定它沿樣品高度的分布，進而得出在不同時間段的分布變化，然後獲得該體係分層的動力學結果。顯然這種操作不僅費時，而且要破壞體係。但使用超聲波技術則可以在很短的時間內完成上述的檢測過程。超聲波探頭貼向樣品容器外壁，並從容器底部向頂部快速移。由於油與水的超聲波速度不同，在油和水比例不同的區域，超聲波的速度就不一樣。所以沿樣品高度方向速度分布是不均勻的(隨著油分含量的上升，聲速反而下降)。對樣品沿高度掃描測定，可得到油珠沿高度的分布圖；通過規定時間間隔的測定，可獲體係的分層動力學性質，進而可對體係做出評價並及時反饋信息到其他加工操作過程。這種方法的優點在於操作簡便、快速且不影響樣品。適於產品(或中間製品)加工過程的質量評價和操作控製監測。
2.利用超聲波檢測馬鈴薯空心
在外表正常的馬鈴薯塊莖中心部形成不規則的空洞是生理紊亂的一種表現，這是馬鈴薯主要質量缺陷之一，會給生產者和加工者帶來嚴重的經濟損失。馬鈴薯內部品質的超聲無損檢測係統。在該係統中，超聲探頭經耦合劑直接與馬鈴薯表麵接觸，測試時高頻脈衝發生器產生的脈衝電信號，由發射探頭轉換為寬頻帶超聲波,射入到馬鈴薯中,遇到不連續組織時,一部分波能被反射,另一部分繼續傳播,穿過馬鈴薯的超聲波則被另一側的接收探頭接收,放大後在示波器上顯示,經計算機分析可求出超聲波穿過馬鈴薯所需的時間和透射信號的強弱。由於馬鈴薯中的空心會導致超聲波的多次反射,所以通過空心馬鈴薯的信號比通過實心馬鈴薯的信號弱,波動時間長,有更多的波峰和波穀,而且透射信號的幅值和功率譜密度都要小得多。根據這些差異,就可以將空心與實心馬鈴薯區分開來。