Diagnostisk ultraljud. Diagnostisk ultraljud kan inte-invasivt avbilda inre organ i kroppen. Det är dock inte bra för avbildning av ben eller vävnader som innehåller luft, som lungorna. Under vissa förhållanden kan ultraljud avbilda ben (som hos ett foster eller hos små barn) eller lungorna och foder runt lungorna, när de är fyllda eller delvis fyllda med vätska. En av de vanligaste användningarna av ultraljud är under graviditeten för att övervaka fostrets tillväxt och utveckling, men det finns många andra användningsområden, inklusive avbildning av hjärtat, blodkärlen, ögonen, sköldkörteln, hjärnan, bröstet, bukorganen, huden, och muskler. Ultraljudbilder visas i antingen 2D, 3D eller 4D (som är 3D i rörelse).
Funktionell ultraljud. Funktionella ultraljudsapplikationer inkluderar doppler- och färgdoppler-ultraljud för att mäta och visualisera blodflödet i kärl i kroppen eller i hjärtat. Det kan också mäta blodflödets hastighet och rörelseriktning. Detta görs med hjälp av färgkodade kartor som kallas färgdoppleravbildning. Doppler-ultraljud används ofta för att avgöra om plackuppbyggnad inuti halspulsådern blockerar blodflödet till hjärnan.
En annan funktionell form av ultraljud är elastografi, en metod för att mäta och visa vävnadens relativa styvhet , som kan användas för att skilja tumörer från frisk vävnad. Denna information kan visas som antingen färgkodade kartor över den relativa styvheten; svartvita kartor som visar högkontrastbilder av tumörer jämfört med anatomiska bilder; eller färgkodade kartor som är överlagrade på den anatomiska bilden. Elastografi kan användas för att testa för leverfibros, ett tillstånd där överdriven ärrvävnad byggs upp i levern på grund av inflammation.
Ultraljud är också en viktig metod för bildåtergivning i kroppen. Exempelvis hjälper ultraljudstyrd nålbiopsi läkare att se positionen för en nål medan den styrs till ett valt mål, såsom en massa eller en tumör i bröstet. Ultraljud används också för realtidsavbildning av placeringen av en kateters spets när den förs in i ett blodkärl och styrs längs kärlets längd. Det kan också användas för minimalt invasiv kirurgi för att vägleda kirurgen med realtidsbilder av kroppens insida.
Terapeutisk eller interventionell ultraljud. Terapeutisk ultraljud producerar höga nivåer av akustisk effekt som kan fokuseras på specifika mål i syfte att värma, ta bort eller bryta upp vävnad. En typ av terapeutisk ultraljud använder högintensiva ljudstrålar som är mycket riktade och kallas High Intensity Focused Ultrasound (HIFU). HIFU undersöks som en metod för att modifiera eller förstöra sjuka eller onormala vävnader inuti kroppen (t.ex. tumörer) utan att behöva öppna eller riva huden eller orsaka skada på den omgivande vävnaden. Antingen ultraljud eller MR används för att identifiera och rikta in vävnaden som ska behandlas, styra och kontrollera behandlingen i realtid och bekräfta effektiviteten av behandlingen. HIFU är för närvarande FDA-godkänt för behandling av livmoderfibrer, för att lindra smärta från benmetastaser, och senast för ablation av prostatavävnad. HIFU undersöks också som ett sätt att stänga sår och stoppa blödning, att bryta upp blodproppar och att tillfälligt öppna blodhjärnbarriären så att läkemedel kan passera igenom.