由于超声在人体组织中的传播及散射存在非线性效应，可出现2倍于发射波的反射波频率，即二次谐波或称二次谐频，二次谐波的强度比基波低，但频率高，被接收时只反映了谐波回声信号，基本上不包括基波信号。因此噪音信号少，信噪比高，分辨力高，在临床上主要用于增强细微病变的分辨力，减少近场伪像及近场混响。在心血管方面主要用于增强心肌和心内膜显示，增强心腔内声学造影剂的回声信号。