L'ecografia utilizza gli ultrasuoni emessi da una sonda e trasmessi nei tessuti, che li riflettono per formare un'immagine dell'area esaminata. L'esame può essere completato con lo studio dei vasi mediante il Doppler, una sorta di sonar.

Consente di valutare l'aspetto (morfologia, dimensioni e struttura) della regione in esame, come anche il flusso sanguigno, ma non la funzione dei singoli organi.

L'esame, la cui durata è molto variabile (da pochi minuti a oltre 15 minuti) anche in base alla collaborazione del bambino, si esegue normalmente in una stanza semibuia per facilitare la visualizzazione delle immagini sullo schermo dell'ecografo.
È necessario utilizzare un gel per la trasmissione degli ultrasuoni che viene applicato sulla pelle o sulla sonda. L'esame è solitamente indolore, tuttavia il bambino potrebbe avvertire un certo fastidio per la pressione graduata della sonda sulla pelle o nello studio di zone particolarmente "sensibili" (vescica molto piena, area infiammata, etc.).
Le immagini sono valutate in tempo reale da un medico radiologo il quale, al termine dell'esame, preparerà un referto scritto.

Per lo studio di alcuni distretti anatomici (ecografia epatobiliare) il bambino deve essere a digiuno, senza cibo o bevande per 6 ore prima dell'esame. Per i bambini di età inferiore ai 6 mesi è tollerato un digiuno di tre ore. È consentita l'assunzione di acqua e di eventuali cure farmacologiche per via orale.

Per la valutazione ecografica della pelvi femminile (utero e ovaie) è necessario che la vescica sia piena e non è richiesto il digiuno. Nei bambini piccoli, che non hanno ancora il controllo della minzione, si dovrà procedere per tentativi, cercando di mantenerli ben idratati con il biberon. Per lo studio ecografico degli altri distretti corporei solitamente non è richiesta nessuna preparazione preliminare.

Esistono dei limiti tecnici legati agli ultrasuoni (ad esempio presenza di molta aria nell'intestino, pareti addominali spesse, strutture ossee/calcifiche) che talvolta possono impedire una completa esplorazione degli organi/regione d'esame.
Anche l'agitazione incontrollata del bambino (continui movimenti, pianto inconsolabile) può limitare la qualità dell'esame. Anche per questo motivo la collaborazione dei genitori è molto importante. Occorre che restino al suo fianco durante l'esame, lo tranquillizzino e lo distraggano.

L'ecografia è probabilmente l'accertamento diagnostico con il minor rischio. L'unico rischio reale è la caduta dal lettino ecografico.