Diagnostisk ultralyd. Diagnostisk ultralyd kan ikke-invasivt avbilde indre organer i kroppen. Imidlertid er det ikke bra for avbildning av bein eller noe vev som inneholder luft, som lungene. Under noen forhold kan ultralyd avbilde bein (som hos et foster eller hos små babyer) eller lungene og fôr rundt lungene når de er fylt eller delvis fylt med væske. En av de vanligste bruken av ultralyd er under graviditet, for å overvåke veksten og utviklingen av fosteret, men det er mange andre bruksområder, inkludert avbildning av hjertet, blodårene, øynene, skjoldbruskkjertelen, hjernen, brystet, mageorganer, huden, og muskler. Ultralydbilder vises i enten 2D, 3D eller 4D (som er 3D i bevegelse).
Funksjonell ultralyd. Funksjonelle ultralydapplikasjoner inkluderer Doppler og fargedoppler-ultralyd for måling og visualisering av blodstrøm i kar i kroppen eller i hjertet. Det kan også måle hastigheten på blodstrømmen og bevegelsesretningen. Dette gjøres ved hjelp av fargekodede kart som kalles fargedopplerbilder. Doppler-ultralyd brukes ofte til å avgjøre om plakkoppbygging inne i halspulsårene blokkerer blodstrømmen til hjernen.
En annen funksjonell form for ultralyd er elastografi, en metode for å måle og vise den relative stivheten i vev , som kan brukes til å skille svulster fra sunt vev. Denne informasjonen kan vises som enten fargekodede kart over den relative stivheten; svart-hvitt-kart som viser bilder med høy kontrast av svulster sammenlignet med anatomiske bilder; eller fargekodede kart som er lagt over det anatomiske bildet. Elastografi kan brukes til å teste for leverfibrose, en tilstand der det dannes overdreven arrvev i leveren på grunn av betennelse.
Ultralyd er også en viktig metode for bildebehandling i kroppen. For eksempel hjelper ultralydstyrt nålbiopsi leger med å se posisjonen til en nål mens den ledes til et valgt mål, for eksempel en masse eller en svulst i brystet. Ultralyd brukes også til sanntidsavbildning av plasseringen av tuppen av et kateter når den settes inn i et blodkar og styres langs lengden på karet. Det kan også brukes til minimalt invasiv kirurgi for å veilede kirurgen med sanntidsbilder av innsiden av kroppen.
Terapeutisk eller intervensjonell ultralyd. Terapeutisk ultralyd produserer høye nivåer av akustisk effekt som kan fokuseres på spesifikke mål for oppvarming, ablering eller oppbrytning av vev. En type terapeutisk ultralyd bruker høyintensitetsstråler av lyd som er sterkt målrettet, og kalles High Intensity Focused Ultrasound (HIFU). HIFU blir undersøkt som en metode for å modifisere eller ødelegge syke eller unormale vev inne i kroppen (f.eks. Svulster) uten å måtte åpne eller rive huden eller forårsake skade på det omkringliggende vevet. Enten ultralyd eller MR brukes til å identifisere og målrette vevet som skal behandles, veilede og kontrollere behandlingen i sanntid, og bekrefte effektiviteten av behandlingen. HIFU er for tiden FDA-godkjent for behandling av livmorfibroider, for å lindre smerter fra beinmetastaser, og sist for ablasjon av prostatavev. HIFU blir også undersøkt som en måte å lukke sår på og stoppe blødning, å bryte opp blodpropper i blodårene, og å midlertidig åpne blodhjernebarrieren slik at medisiner kan passere gjennom.