超聲波液位傳感器通過利用聲音原理來提供液體和固體介質的連續測量。頂部安裝的傳感器會發出高頻脈沖超聲波（即在人類聽覺范圍之外），然后記錄回聲返回所需的時間。根據聲速，傳感器到液體介質頂部的距離可以通過將初始脈沖與其回波之間的時間除以2來計算。傳感器頭發射超聲波并接收從目標反射回來的波。超聲波液位傳感器通過測量發射和接收之間的時間來測量到目標的距離。原理類似于蝙蝠和海豚使用的回聲定位。

　光學傳感器具有發射器和接收器，而超聲波/液位傳感器使用單個超聲波元件進行發射和接收。在反射型超聲波/液位傳感器中，單個振蕩器交替發射和接收超聲波。這使得傳感器頭能夠小型化。

　超聲波液位傳感器距離可以用以下公式計算：

　距離L=1/2×T×C

　其中L是距離，T是發射和接收之間的時間，C是聲速。（該值乘以1/2，因為T是往返距離的時間。）

　以下列表顯示了檢測系統啟用的典型特征：

　1.[可檢測透明物體]

　由于超聲波可以從玻璃或液體表面反射并返回傳感器頭，因此即使是透明的目標也可以被檢測到。

　2.[耐霧和污垢]

　檢測不受灰塵或污垢堆積的影響。

　3.[可檢測復雜形狀的物體]

　即使對于網狀托盤或彈簧等目標，存在檢測也很穩定。