‌超声显微镜（SAM）是一种利用机械波来显示物体微小结构的显微工具。

入射到物体上的机械波要发生反射、折射、衍射和吸收等现象，经历这些现象因与物体发生相互作用而含有物体的信息，利用某些物理效应把含有新信息的显示出来就实现了成像。至于显微分辨本领则与波长相当。现就透射式SAM进一步说明。电信号激发压电换能器，经透镜穿过放在平面上的被测样品，载物片是几微米厚的聚酯树脂薄膜，耦合媒质是水，当到达对面的透镜，含有样品信息的经压电换能器接收又变成电信号，经接收电路送到示波器，机械扫描装置使载物台作二维扫描运动，使得样品上作逐点逐行地照射，当机扫与示波管的电子束运动同步，屏幕上出现一幅对应于物体的被照射部位，这幅是由许多像元组成。由于扫描的限制，需几秒才能完成。

用途大约可分为三个方面。①在生物学和医学上，可以进行活体观察；②在微电子学上，利用反射式，可对大规模集成电路不同层次（包括层间细节）进行非破坏性观察；③在材料科学上，样品表面不必抛光腐蚀，能显示出明显的晶粒间界、合金内不同组分的区域。

经过几十年的演变和发展，分辨本领较低但能实时显示。SAM型正在向纵深发展。在提高分辨率方面,最近美国斯坦福大学将放在0.2K液氦环境下工作，获得了50nm(500┱)的分辨率，英国C.R.佩茨采用高压气体作耦合媒质，在压力为30atm的氦气中,就获得7μm的分辨率，一方面用传递函数进行透镜理论分析，另一方面，日本的中钵宪贤发展了无透镜技术，直接采用微型球面换能器。在应用方面，在计量方面得到新应用，如测量极薄层状结构的层厚，对鸡胚胎纤维细胞的观察，有助于细胞生理学的研究。