Ultradźwięki ("naddźwięki") są falami dźwiękowymi, czyli rozchodzącym się faliście zaburzeniem mechanicznym w ośrodku sprężystym, takim jak powietrze lub woda, bez przesuwania się samych cząstek ośrodka w kierunku rozprzestrzeniania się fali. W powietrzu fale te są falami podłużnymi. W próżni nie mogą się rozchodzić na skutek braku ośrodka podtrzymującego ich ruch oscylacyjny. Ucho ludzkie jest w stanie rozróżnić jedynie fale dźwiękowe z pewnego zakresu, maksymalnie do ok. 20 kHz. Dźwięki wyższe są dla nas niesłyszalne. Formalnie ultradźwiękami są fale z zakresu od 16 kHz do 100 MHz. Fale o jeszcze większej częstotliwości zwane są hiperdźwiękami. W ich przypadku długość falowa jest zbliżona do długości fal światła widzialnego, co oznacza, że rozprzestrzeniające się światło rozprasza się i ugina na niejednorodnościach wynikających z propagowania się fal sprężystych. Ugięcie fali dźwiękowej zachodzi także dla ultradźwięków, co można zaobserwować, słysząc wymawiane przez człowieka stojącego w drugim pokoju słowa nie tylko w sąsiedztwie drzwi i ścian, ale w całym pomieszczeniu.
Ultradźwięki można wytwarzać sztucznie, ale są one także powszechnie w świecie zwierząt. Wytwarzają je psy, nietoperze, niektóre owady, wieloryby i delfiny. Służą im one do orientowania się w przestrzeni poprzez wysyłanie i odbiór fal naddźwiękowych. W ten sposób zwierzęta ustalają swoje położenie i odległość do przeszkód. Ta umiejętność zwierząt zwana jest echolokacją. Najbardziej rozwinięta jest ona w przypadku delfinów posiadających ultradźwiękowy zmysł przestrzenny. Nietoperzom emisja ultradźwięków służy głównie do wykrywania owadów w ciemnościach i unikania drzew i innych obiektów. Niektórym zwierzętom ultradźwięki mogą służyć także do ogłuszania ich ofiar.
Człowiek nauczył się wykorzystywać ultradźwięki do własnych potrzeb. Pozwalają one lokalizować przeszkody znajdujące się pod wodą (zastosowanie w nawigacji i żegludze, obserwacja głębin morskich), a także otrzymać informacje o strukturze wewnętrznej ciała ludzkiego na podstawie analizy fal odbitych od narządów i tkanek. Możliwość ta jest powszechnie stosowana do diagnozowania medycznego i nosi wówczas nazwę ultrasonografii (USG.)Są przydatne do oczyszczania mikroskopowych przedmiotów oraz do dezynfekcji narzędzi precyzyjnych, usuwania kamienia nazębnego i bezpiecznego niszczenia kamieni nerkowych, komórek nowotworowych oraz drobnoustrojów. Inne, bardziej techniczne zastosowania to oczyszczanie powierzchni przed ich lutowaniem bądź spajaniem, rozpylanie aerozolu (zawiesin), obróbka łatwo kruszących się materiałów, spektroskopia i defektoskopia (wykrywanie wad materiałów). Bardziej przyziemnym wykorzystaniem fal ultradźwiękowych jest ich użycie celem odstraszenia reagujących na nie komarów i much.
