Ultrazvočni doppler je tehnika, ki se uporablja za merjenje pretoka tekočin z odbojom zvočnih valov. Astronom Christian Doppler je prvič predlagal Dopplerjev učinek v 1840-ih, ko je ugotovil, da imajo nekatere zvezde drugačne barve od pričakovanih. Predlagal je, da so barvne razlike posledica dejstva, da se zvezde premikajo proti opazovalcu ali od njega in spreminjajo svoje vidne barve. Čeprav je Doppler preučeval zvezdno svetlobo, so znanstveniki verjeli, da se učinek pojavi tudi pri zvoku.
Kasnejši eksperiment z glasbeniki na premikajočem se vlaku in opazovalci, ki stojijo na vlakovni ploščadi, je potrdil Dopplerjevo teorijo z uporabo zvoka. Ko se predmet premika proti mirujočemu ali negibljivemu opazovalcu, se zvočni valovi rahlo stisnejo, kar povzroči višjo višino od dejanskega zvoka. Ko predmet doseže opazovalca in se odmakne, postane navidezni zvok nižji po višini, ker se zvočni valovi rahlo raztegnejo.
Višina daljših zvočnih valov je nižja, rezultat pa je zvok, ki se zdi nižji od dejanskega. Eksperiment je enostavno reproducirati s poslušanjem vozila, ki prihaja proti opazovalcu, nato pa gre mimo in se oddalji. Če vozilo zatrubi, ima hupa vozila, ki se približuje, višjo glasnost, ki se bo ob prehodu in odmikanju vozila spremenila v nižjo.
Ta Dopplerjev učinek se lahko uporablja v ultrazvočni napravi za merjenje pretoka. Ultrazvočni zvoki so zelo visoke frekvence nad območjem človeškega sluha. Preden se absorbirajo, lahko prehajajo skozi številne tekočine in človeška tkiva, zaradi česar so uporabne v medicinski diagnostiki in industrijski uporabi. Ultrazvočna dopplerjeva meritev hitrosti izkorišča premik frekvence, ko se zvočni valovi odbijajo od gibljivih tekočin.
Najboljši rezultati so doseženi, ko ultrazvočna dopplerjeva enota meri tekočino, ki vsebuje mehurčke ali trdne delce. Ultrazvočni zvoki se slabo odbijajo od čistih ali zelo gostih tekočin, ker je za merjenje hitrosti toka tekočine potreben nekaj odboja zvoka nazaj v sprejemnik. Naprava oddaja kratke impulze visokofrekvenčnega zvoka in primerja povratni signal z odhodnim. Vsako frekvenčno razliko je mogoče izračunati, da dobimo hitrost tekočine.
Zgodnje uporabe ultrazvočnega dopplerskega merjenja so bile na medicinskem področju, kjer so bile zvočne meritve uporabljene za preverjanje pretoka krvi v arterijah in venah, ne da bi bilo treba izvesti operacijo. Razvite so bile tudi aplikacije za preverjanje ploda med nosečnostjo z opazovanjem utripajočega srca in krvnih žil. Naprave, razvite v poznem 20. stoletju, bi lahko pokazale vidno gibanje srčnih zaklopk za diagnosticiranje okvar in blokad.
V industrijski uporabi ultrazvočna dopplerjeva meritev deluje najbolje, če se zvok pošlje v tekočino pod kotom, ki ni 90°. Delci ali mehurčki v tekočini se morajo premikati proti napravi ali stran od naprave, da lahko natančno izmeri hitrost. Za pravilno meritev je potrebna polna cev, ker delno napolnjen sistem ne bo vrnil uporabnega zvočnega signala za merjenje hitrosti.