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本节以最常见的相控阵线阵探头为例，介绍相关技术参数。确定阵列形状只是选择探头的第一步。在对探头进行正确选择前，应关注探头的如下几个重要性能。
被检材料的物理结构和性能，以及楔块材料，对探头的选择至关重要。根据被检材料的物理性能和尺寸，可确定合适的频率。
通过比较晶粒结构尺寸和超声波在被检材料中波长的相互关系，以尽可能降低超声波散射为原则，来选择合适的频率。例如，轧制低碳钢晶粒较细，通常在厚度较小的情况下，选择5MHz探头进行检测；检测不锈钢部件时，应注意其晶粒结构较粗，通常使用频率较低的探头，如2.25MHz探头。
另外，检测深度和检测所需分辨力也是选择探头应该注意的问题。通常，频率越高的探头，分辨力也越高，但检测深度会降低；相反，频率越低的探头，检测深度也越深，但分辨力会下降，因此，只能检出大缺陷。
确定检测所需使用的探头时，应综合考虑晶粒结构、检测深度、分辨力和探头的适用性等主要因素。
与常规单晶探头类似，相控阵探头还应考虑检测角度和被检零部件的厚度，这就需要借助延迟和楔块角度。实际应用中应根据预期缺欠的位置确定楔块角度和延迟设置。
延迟可避免底面反射信号出现在示波屏上的预期位置。延迟主要用于液浸法检测或直声束检测。例如，使用带有15mm厚延迟块的直声束探头对腐蚀的被检工件（该工件厚度为40mm）进行检测时，在延迟块/工件界面上的反射信号处于被检工件中（在底面回波之前）。如果出现这种情况，则与界面回波同声程的缺欠就会漏检。为避免这种情况的发生，就需使用一个足够厚的延迟块，如50mm。这样，底面反射信号会处于第二次延迟块回波之前，方便检测人员观察。
使用液浸法检测时，原理与直声束检测相同，水界面也会产生与接触法检测类似的反射信号。该问题的解决方式也与接触法类似。通过增加工件至探头的距离即可使界面反射信号处于被检工件之外的区域。
相控阵超声波检测技术通常要利用斜楔在被检工件中形成折射角。与单晶超声波检测不同，该折射角不是针对单一材料的单一角度。针对特定的斜楔，应能提供一定的角度范围，斜楔具有特定的倾角。也就是说，楔块不仅要适合探头，也要满足被检工件的特定扫查技术。
例如 ：
已知低碳钢中折射角为60°，楔块材料为交联聚苯乙烯，求单晶探头的入射角。
根据斯涅尔定律：
其中，折射角 θ r =60°；折射介质（钢）声速 v r =3240m/s；入射介质（聚苯乙烯）声速 v i =2330m/s。
求入射角 θ i 。
计算：
则钢中折射角为60°时，聚苯乙烯中入射角为38.54°。
然而，相控阵应用该技术时，需考虑的因素更多。例如，在相控阵超声波检测技术中通常这样明确：对钢制工件采用50°～65°范围扇扫。与单晶换能器不同，相控阵阵元在斜楔材料中可以改变入射角的大小。也就是说，可以把斜楔切削成单一倾角。但是，需要考虑附加问题，即应确定探头的声束可以偏转至什么角度范围。一般经验规定，偏转范围为斜楔标称角两侧各15°～20°，并且声束向下偏转比向上偏转容易。也就是说，对于50°～65°斜楔，最佳角度为60°标称角，向下偏转10°，向上偏转5°。
针对给定的检测要求，设计最佳楔块和延迟，本身就是一门复杂的课程。从现有检测条件中选择最佳方案时，可以参照以上所述的简单经验规定。
与选择单晶探头类似，所使用的探头尺寸或激发孔径的尺寸应能保证发射声束的性能。如第2章所述，相控阵探头中设定孔径的阵元数量与单晶探头的直径相关。
探头尺寸、孔径尺寸主要影响了声束扩散。式（3-2）在常规超声波检测中很常用，用以计算声束中心轴线-6dB的声束指向角。
式中 θ d ——信号强度降低一半处的声束指向角（°）；
v ——材料中的声速（cm/s）；
D ——换能器直径（cm）；
f ——换能器频率（Hz）；
0.51——圆盘晶片-6dB声束半扩散常数。
从式（3-2）中可以看出，探头的直径越大，在材料中的声束扩散越小。相同的原理可以直接应用于相控阵探头的声束扩散，此时激发孔径等于探头直径。也就是说，对于给定的相控阵探头，虽然其孔径中所使用的阵元数量越多，声束扩散越小，但是相控阵探头的阵元可以被切割成非常小的尺寸。阵元尺寸同样影响了探头的性能。阵元尺寸和阵元间距的比值主要影响了栅瓣的幅度和角度。原则上，阵元尺寸接近阵元间距，则栅瓣幅度增加，而其扩散角减小。也就是说，接收通道收到栅瓣的信号，有很大可能产生幻象波。关于栅瓣产生的原因和解决措施在第4章详细介绍。
除了楔块角度外，其类型和材料的选择也在很大程度上影响了检测效果。
生产厂家有一些常用的楔块类型可供选择，也可以定制楔块材料和设计。设计结构的变化会影响楔块的性能和技术。
如今，带有整体耐磨衬垫和耦合通道的楔块很常见。这种楔块在外边缘有孔，可以让耦合剂通过，也可以嵌入碳化物。可在耦合通道上配备压力泵，保证检测过程中耦合剂稳定流入。楔块表面与工件表面接触时，嵌入的碳化物就会被压平，这样有利于减轻楔块表面磨损，并保证良好的声耦合。如果使用穿针式，应注意楔块和表面间隙过大会导致信号强度损失。
另外，有些楔块带有屋顶角，或者左右高度不同，经常用于一收一发的场合，该角度改变了折射声束的方向，使其偏离中心轴线，这样可使声束偏转至不易接触的位置。
楔块材料的声学特性会极大地影响楔块性能。最重要的是，改变楔块材料会使其声速改变，如果想在被检工件中得到相同的折射角，就应改变楔块的角度。并且，某些材料声学特性不匹配会影响声波的折射角和衰减。交联聚苯乙烯（商标为聚苯乙烯交联树脂）是常见的楔块材料，主要有三个优点：①成本较低。②与其他楔块材料相比衰减较小。③可折射横波和纵波（但不能在楔块材料中生成强的横波）。不是所有楔块材料都具备这样的性能。有些材料的其他特性较好，比如耐高温或耐辐射特性等。
探头和楔块的组合选择基于应用场合。由于探头生产厂家通常也制造与之配套的楔块，因此限制了组合的选择。而使用一个厂家的探头和另一个厂家的楔块往往不匹配。