超声波液位传感器通过利用声音原理来提供液体和固体介质的连续测量。顶部安装的传感器会发出高频脉冲超声波（即在人类听觉范围之外），然后记录回声返回所需的时间。根据声速，传感器到液体介质顶部的距离可以通过将初始脉冲与其回波之间的时间除以2来计算。传感器头发射超声波并接收从目标反射回来的波。超声波液位传感器通过测量发射和接收之间的时间来测量到目标的距离。原理类似于蝙蝠和海豚使用的回声定位。
光学传感器具有发射器和接收器，而超声波/液位传感器使用单个超声波元件进行发射和接收。在反射型超声波/液位传感器中，单个振荡器交替发射和接收超声波。这使得传感器头能够小型化。
超声波液位传感器距离可以用以下公式计算：
距离L=1/2×T×C
其中L是距离，T是发射和接收之间的时间，C是声速。（该值乘以1/2，因为T是往返距离的时间。）
以下列表显示了检测系统启用的典型特征：
1.[可检测透明物体]
由于超声波可以从玻璃或液体表面反射并返回传感器头，因此即使是透明的目标也可以被检测到。
2.[耐雾和污垢]
检测不受灰尘或污垢堆积的影响。
3.[可检测复杂形状的物体]
即使对于网状托盘或弹簧等目标，存在检测也很稳定。
