主要有主机和探测头两部分组成。主机电路包括发射电路、接收电路、计数显示电路三部分，由发射电路产生的高压冲击波激励探测头，产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，通过单片机计数处理后，经液晶显示器显示厚度数值，它主要根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的厚度。
　　超声波测厚仪检测厚度的方法有共振法、干涉法、脉冲回波法等。现在主要采用脉冲回波法检测厚度的工作原理。
　　超声波探测头与被测物体表层接触。主控制器控制发射电路，使探测头发出的超声波到达被测物体底面反射回来，该脉冲信号又被探测头接收，经放大器放大加到示波器垂直偏转板上。标记发生器输出时间标记脉冲信号，同时加到该垂直偏转板上。而扫描电压则加在水平偏转板上。因此，在示波器上可直接读出发射与接收超声波之间的时间间隔t。被测物体的厚度h为:h＝ct/2，式中c为超声波的传播速度。
超声波测厚仪测量为什么要用耦合剂？
　　超声波在遇到空气时会急剧衰减掉，为了让排出掉超声波探测头和工件之间的空气，采用超声波耦合剂去除。通常在工厂测量比较光滑的工件表层采用一般机油或其他无腐蚀的液体即可，比较粗糙的表层可采用比较粘稠的黄油，测量完毕一定要把探测头表层以及标准块表层耦合剂擦除掉。
　　超声波测厚仪按工作原理分：有共振法、干涉法及脉冲反射法等几种，由于脉冲反射法并不涉及共振机理，与被测物表层的光洁度关系不密切，所以超声波脉冲法测厚仪是*受用户欢迎的一种仪表。
      由于超声波处理方便，并有良好的指向性，超声技术测量金属，非金属材料的厚度，既快又准确，无污染，尤其是在只许可一个侧面可按触的场合，更能显示其性，广泛用于各种板材、管材壁厚、锅炉容器壁厚及其局部腐蚀、锈蚀的情况，因此对冶金、造船、机械、化工、电力、原子能等各工业部门的产品检验，对设备**运行及现代化管理起着主要的作用。