Швидкість звуку ультразвукового товщиноміра в сталевій пластині становить 5920 м/с1. Ультразвуковий товщиномір розраховує товщину матеріалу шляхом вимірювання часу, необхідного для поширення ультразвукової хвилі в матеріалі. Частота поширення ультразвукової хвилі в сталевій пластині зазвичай становить 1-5 МГц, що має хорошу спрямованість, невеликі втрати енергії, велику відстань поширення та сильну проникаючу здатність, і особливо підходить для виявлення дефектів сталевої пластини.
Принцип роботи ультразвукового товщиноміра полягає в обчисленні товщини матеріалу шляхом вимірювання часу, який потрібен для поширення ультразвукової хвилі в матеріалі. Коли ультразвукова хвиля поширюється в сталевій пластині, вона спричиняє відображення, заломлення або перетворення типу хвилі, коли вона стикається з поверхнею розділу. Вимірюючи час поширення ультразвукової хвилі між поверхнями розділу в сталевій пластині, можна отримати відстань між поверхнями розділу, таким чином обчислюючи товщину сталевої пластини.