超声波是由机械振动引起、在介质中沿一定方向传播的一种机械波针对超声波自身特性和在各类常见介质中传播时的特点进行基本把握，有助于我们正确应用超声探伤技术、解决实际检测过程中的各种问题。在超声探伤中，常常涉及部分几何声学的反射、折射定律及波型转换，以及物理声学中波的叠加、干涉和衍射等规律或概念。
一、按波阵面分类
理想声波根据波阵面的形状可以分为平面声波、球面声波和柱面声波。
1. 平面声波
波的振动只在一个方向上传播，则这种波称为平面声波，对应的声源称为平面声源，其波阵面为相互平行的平面，如图 2.2a 所示。
2. 球面声波
波的振动从点声源处向四面八方传播，称为球面声波其波阵面为同心的球面，如图 2.2b 所示。
3. 柱面声波
波阵面是同轴柱面的声波，如图 2.2 c所示。
在超声波探伤的实际应用中，换能器晶片多为圆形或者方形。对于其中的圆盘形声源，通常认为所发出的超声波既不是单纯的平面声波，也不是单纯的球面声波，介于球面声波与平面声波之间，称为活塞波。活塞波在距离声源面较近的地方由于干涉的原因，波阵面较复杂，在距离声源足够远的地方，计算时认为其波阵面类似于球面波。
二、按振动的持续时间分类
按振动的持续时间，超声波可分为连续波和脉冲波。
1. 连续波
介质各质点的持续振动时间为无穷的波，频率一定，常用于穿透式超声探伤，波形如图2-3 a所示
2. 脉冲波
波源间歇性振动，介质各质点的持续振动时间有限的波，频率为一个范围，常用于反射法超声探伤，波形如图 2-3 b所示。
三、按超声波的波形分类
根据波动传播方向与质点振动方向间的关系来分，有纵波、横波、表面波、板波等。
1. 纵波
又称压缩波疏密波，介质质点的振动方向与波的传播方向平行。常用符号L表示,如图2-4所示。凡是能够承受拉伸或压缩变形的介质都能传播纵波。显然固体能够传播纵波。液体与气体在压力作用下会发生体积变化，因此也可以传播纵波。
2. 横波
又称剪切波、切变波，介质质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，常用符号S表示，如图2-5所示。横波传播时介质质点受到交变的剪切应力作用，介质发生剪切变形，显然只有固体才能承受剪切应力，因此横波只能在固体介质中传播，无法在液体或者气体中传播。
3. 表面波
最早于1887年由瑞利发现，又称瑞利波，交变的应力作用于介质表面，产生沿介质表面传播的波，常用符号R表示，如图 2-6所示。波在介质表面传播时，质点同时产生纵向振动和横向振动，合成绕其平衡位置振动的椭圆轨迹，椭圆长轴垂直于波的传播方向，短轴平行于波的传播方向，此时质点所引起的振动只能在固体介质表面进行，故表面波仅能在固定中传播。
4. 板波
由兰姆于1916年首先从理论上计算发现，又称兰姆波。兰固体中传播。姆计算发现对于一个板厚与波长相当的薄板，当板厚、频率和波速之间符合某一条件时将产生另一种形式的波，即板波。在板波传播过程中，介质质点的振动充满整个板厚，按板中振动波节的形式，又分为对称型（S）和非对称型（A）两类。板波传播时，质点的运动轨迹类似表面波也是椭圆，其长轴与短轴的比例取决于材料性质。在薄板介质中传播时对称型的板波特点是薄板中心的质点做纵向振动（类似于纵波），上下表面的质点做椭圆运动，相位相反且对称于中心；非对称型的板波特点是薄板中心的质点做横向振动（类似于横波），上下表面的质点做椭圆运动，相位相同但不对称于中心。
除了上述四种主要的应用波型外，现在已经应用发展的还有头波和爬波等，特别是爬波能够以纵波的速度在介质表面传递，适合用于检测表面特别粗糙或者表面存在不锈钢堆焊层等情况下的近表面缺陷检测。
