A imagem por ultrassom depende da reflexão diferencial de ondas sonoras de alta frequência em interfaces teciduais. O brilho (ecogenicidade) de uma estrutura na tela corresponde diretamente à amplitude do eco retornado.
Quando as ondas sonoras viajam de um meio para outro com impedância acústica (densidade × velocidade do som) vastamente diferente, a maior parte da energia reflete de volta. O osso possui impedância acústica extremamente alta (~7,8 MRayl) em comparação ao tecido mole (~1,6 MRayl). Esta enorme diferença causa reflexão quase total do feixe incidente na interface tecido mole-osso.
Os sonografistas usam o osso como um ponto de referência confiável, mas devem reconhecer suas limitações. Ele impede a visualização de patologia intraóssea ou estruturas profundas ao córtex (por exemplo, parênquima cerebral em adultos, medula espinhal). Para esses, RM ou TC são necessários. Compreender esta física evita interpretar a sombra acústica como patologia.