Efekt Dopplera ? powoduje on zwiększenie się częstotliwości fali (dźwiękowej, świetlnej) zbliżającego się źródła (np.pojazdu) i zmniejszenie się jej dla źródła oddalającego się. Ultradźwiękowe przepływomierze emitują falę ultradźwiękową w sposób ciągły. Wszystkie krwinki poruszające się w naczyniach krwionośnych w obszarze objętym polem ultradźwiękowym są źródłem fal odbitych, których część wraca do detektora odbiorczego. Częstotliwość fal odbitych rośnie wraz ze wzrostem prędkości krwinek poruszających się w kierunku sondy ultradźwiękowej.

Badanie dopplerowskie pozwala na ocenę przepływu krwi w dużych tętnicach i żyłach wykorzystując zmiany długości fal ultradźwiękowych odbitych od poruszających się krwinek. Poszukuje się w tych naczyniach między innymi obecności zwężeń spowodowanych skrzeplinami lub innych procesów chorobowych.