超聲波測厚儀是根據超聲波脈沖反射原理來進行厚度測量的，當探頭發射的超聲波脈沖通過被測物體到達材料分界面時，脈沖被反射回探頭通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。凡能使超聲波以一恒定速度在其內部傳播的各種材料均可采用此原理測量。
超聲波測厚儀測量過程中會出現一些特殊情況，這是有超聲波測厚儀本身測量原理決定的。超聲波測厚原理：探頭發射的超聲波脈沖到達背測物體并在物體中傳播，到達材料分界面時被反射回探頭，通過測量超聲波在材料中傳播的時間來確定被測材料的厚度。由于工件本身的物理特性和化學特性不同，測量厚度過程中會出現一些特殊情況，如：復合工件，層疊材料，工件本身不均勻或探頭接觸面等問題，下面本文就對超聲波測厚儀測量過程遇到的中部分特殊情況處理作簡單說明：
（1）檢測時發現數值明顯偏離預期值，應用超聲波探傷儀進行輔助判斷。當發現背面有腐蝕凹坑時，這個區域測量就得十分小心，可選擇變換分割角度作多次測量。
（2）當測量復合外形的工件（如管子彎頭處）時，在一點處，用探頭進行兩次測厚，在兩次測量中探頭的分割面要互為90°,取較小值為被測工件厚度值。
（3）被測工件的另一表面必須與被面平行，否則得不到滿意的超聲響應，將引起測量誤差或根本無讀數顯示。
（4）對于層疊材料、復合材料以及內部結構特異的，常見的應用超聲反射原理測量厚度的儀器就不適用.
