由于声在人体组织内传播过程产生的非线性以及组织界面入射 /反射关系的非线性，使得当发射的声波频率为f 0 时，回波（由于反射或散射）频率种除有f 0 （称基波），还有2f 0 ，3f 0 ……等成分（称为谐波），其中以二次谐波（2f 0 ）的能量最大。

利用回声（反射或散射）中的二次谐波所携带的人体信息形成的声像图称为超声谐波成像。不使用 UCA（超声造影剂）的谐波成像称为自然谐波成像（Native Harmonic Imaging）或组织谐波成像（Tissue Harmonic Imaging）。使用UCA（超声造影剂）的谐波成像称为造影谐波成像。