超声在医学中用于诊断和治疗，由此形成了超声医学。超声波在临床诊断上的应用相当广泛，它主要是利用超声良好指向性和与光学相似的反射、散射、衰减和多普勒效应等物理规律，利用超声发生器把超声波发射到体内，并在组织内传播。病变组织的声阻抗与正常组织有差异，用接受器把反射和散射波接受下来，经过处理显像后就可对病变进行诊断，比如A超、B超和多普勒血流仪等。
B超与X射线透视相比其结果的主要差别是：X射线透视所得出的是体内纵向投射的阴影像，而B超得出的是纵切面的结构像，在切面方向没有重叠。可以准确判断切面的情况。
为了提高某些微小病灶(例如小肝癌等)的检出水准，声学中的非线性问题引起了人们的关注。近来，非线性参量成像已成为超声诊断的—个研究热点，二次谐波成像是最新发展的方法之一。二次谐波的应用基于声学造影剂，在超声诊断时预先注入人体待查部位超声造影剂，这样可增加血流信息，有利于病灶的显示，二次谐波成像在冠状动脉疾病诊断中已受到广泛的重视。
超声在治疗方面的应用是基于超声在人体内的机械效应、温热效应和一些理化效应。有超声碎石、超声升温治癌、超声外科手术刀以及超声药物透入疗法，超声可用于治疗硬皮症、血管疾患、腰腿疼、精神病等许多种疾病。临床上使用的有多种超声治疗机。另外，超声在美容中用于超声洁牙、超声减肥等。
在医学上用来进行活体观察的声学显微镜，是利用声波来获得微观物质结构的可见图像技术，它是集声学、压电、光学、电子学和计算机等成果于一体的高科技仪器。
目前，物理学在医学应用中的深度和广度正在进一步拓展，往往需要综合利用多种知识，比如能迅速缓解疼痛病状的声电疗法，就是综合利用了超声和交流电。在其他方面，液晶在医学上已用于医疗热谱图(诊断乳癌、血液疾病等)和其他显像技术中。超导等技术在医学中也有应用。
总之，物理学极大地促进了医学的发展，现代医学对物理学的依赖程度也越来越高。我们相信物理学在医学中将会获得更多的应用，并为医学的发展做出更大贡献。