L'ecografia è una tecnica che consente di vedere gli organi del nostro corpo con l'utilizzo delle onde sonore ad alta frequenza (ultrasuoni non udibili dall'orecchio umano) che attraversano i tessuti. Il principio su cui si basa l'ecografia è lo stesso utilizzato dal sonar delle navi per localizzare i sottomarini. In pratica, l'ecografo funziona così: la sonda posta sull'addome materno invia impulsi di onde sonore nel corpo. Queste onde sonore in parte vengono riflesse dalla parete addominale e dalla parete dell'utero, creando echi. Quando le onde sonore arrivano al feto mandano altri echi: tali echi (o onde di ritorno) sono trasformati in immagine sul monitor dell'ecografo.

Ogni volta che l'ultrasuono incontra un'interfaccia, esso viene riflesso. 

La sonda, in sostanza è composta di cristalli che hanno la funzione di inviare nonché di ricevere gli echi di ritorno. Il computer dell'ecografo è in grado di calcolare in tempi velocissimi, impensabili in passato, sia l'intervallo trascorso tra l'ultrasuono inviato e l'eco ricevuto, sia l'intensità con cui tale eco viene riflesso. Da tale calcolo, eseguito punto per punto dello schermo in tempo reale, l'ecografo è in grado di ricostruire l'immagine: l'intervallo di tempo determinerà le coordinate dell'interfaccia incontrata e l'intensità indicherà il livello di grigio da rendere sullo schermo. Ogni pixel quindi sarà calcolato in questo modo, molte volte al secondo. 

L'immagine che si ottiene mostra quindi in maniera bidimensionale sullo schermo una sezione della struttura esaminata, consentendo anche di distinguere eventuali movimenti. I moderni apparecchi sono inoltre dotati di software particolarmente elaborati che consentono di ottenere immagini a fuoco a diverse distanze, immagini elaborate e modificate al fine di ottenere la maggior quantità di informazioni possibili.

Ulteriori informazioni sono possibili infine con l'uso dei moderni ecografi tridimensionali, che costruiscono spettacolari immagini delle strutture fetali da affiancare alle tradizionali immagini bidimensionali per una più dettagliata definizione delle diagnosi.

Con l'ecografia è quindi possibile osservare in modo dettagliato il feto all'interno dell'utero, sia nella sua morfologia, sia nei movimenti e nei comportamenti. Utilissima, ad esempio, è l'osservazione del cuore fetale, di cui si distinguono l'anatomia e i movimenti.