頻率在1.7萬赫茲以上的聲音稱為超聲波。它已經不在人的聽力范圍以內。但某些動物能夠聽見超聲波，比如狗能聽到特制的警笛發出的頻率為2萬赫茲的超聲。蝙蝠和海豚不但能聽見而且還能發出超聲波。它們利用自身發出的超聲波及其回波，判斷周圍物體的遠近、大小及類別，以此作為覓食的方式以及在黑暗中行動的依據。
超聲波最早在軍事偵察上使用。例如第一次世界大戰末期，利用超聲波偵測潛水艇，其原理與蝙蝠的超聲波相同。但由于材料限制，超聲波的產生曾困擾許多研究人員。直到人們發現像石英這樣的材料，才解決這個問題。這類材料的表面在遇到壓力時，會產生電壓。在石英的兩端外加電壓變化時，它的表面壓力也會產生變化，并引起振動。這種振動頻率，正是人們所需要的超聲波。在聲波測井中發射超聲和接收超聲的關鍵部分就是這樣的壓電材料，但并不是石英，而是壓電陶瓷。
在石油勘探開發中，為了解幾千米的井下哪里是水層，哪里是油層，哪里是孔隙豐富的砂巖，哪里是致密的泥巖，另外，為檢查套管上有沒有裂縫和孔洞，為獲得井壁直觀圖像，都可以利用超聲波。根據超聲波通過地層和井壁后所攜帶的信息，了解幾千米以下地層的情況，找到石油在哪里。