Η υπερηχογραφία βασίζεται στην αρχή της ηχώ. Όπως ο ήχος έχει την ιδιότητα να αντανακλάται πάνω σε επιφάνειες έτσι και οι υπέρηχοι (ηχητικά κύματα σε ψηλότερες συχνότητες από τις ακουστές), αντανακλώνται πάνω σε επιφάνειες.
Στην υπερηχογραφία έχουμε ένα μηχάνημα, τον υπερηχοκαρδιογράφο που μπορεί να παράγει υπερήχους και ταυτόχρονα να ανιχνεύει τις αντανακλάσεις τους. Το μηχάνημα αυτό έχει ενσωματωμένο ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή ο οποίος μελετά τα αντανακλόμενα κύματα και ανάλογα με το χρόνο που χρειάζονται για να επιστρέψουν υπολογίζει πόσο μακριά είναι η επιφάνεια στην οποία αντανακλαστήκανε τα υπερηχητικά. Στη συνέχεια παρουσιάζει την επιφάνεια αυτή στην οθόνη του. Η όλη διαδικασία γίνεται τόσο γρήγορα που αν η επιφάνεια αυτή κινείται να παρουσιάζεται στην οθόνη να κινείται όπως κινείται στην πραγματικότητα.
Η παραγωγή και ανίχνευση των υπερήχων γίνεται από το μορφομετατροπέα του υπερηχοκαρδιογράφου.
Ο μορφομετατροπέας έχι σχήμα ωοειδές συνήθως. Από τη μια άκρη του φεύγει το καλώδιο που τον συνδέει με το σώμα του υπερηχοκαρδιογράφου. Η άλλη άκρη του είναι το σημείο όπου παράγονται και ανιχνεύονται οι υπέρηχοι. Ανάλογα με το που θα τοποθετήσουμε το μορφομετατροπέα και με ποια κατεύθυνση θα έχουμε και την αντίστοιχη εικόνα.
Οι συνήθεις θέσεις τοποθέτησης του μορφομετατροπέα είναι παραστερνικά αριστερά στο 4ο μεσοπλεύριο διάστημα, στη κορυφή της καρδιάς και η θέση ονομάζεται κορυφαία, κάτω από τη ξιφοειδή απόφυση (υποξιφοειδική θέση), και στον υπερστερνικό βόθρο.