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作为近代声学的一个重要分支，水声学是在第二次世界大战期间发展起来的综合性尖端技术科学，主要研究携带有某种特定信息的声波在水中的产生、传播和接收。水声物理和水声工程是水声的两个研究领域，它们相辅相成，互相促进。
水声学研究的对象包括海水介质声学特性、声波在海水介质中的传播特性和水声目标声学特性3个方面。海水介质声学特性主要研究海水介质及其边界（海底、海面）的声学特性，如海水介质中声传播速度，海水中的声吸收，海洋环境噪声和海洋混响，海底、海面上声波的反射和散射特性等；声传播特性研究主要讨论声波在海水介质中传播的机理、现象和规律，以及其对水声设备工作的影响等内容；水声目标特性研究是指目标的声反射、散射特性和辐射特性等内容的研究。
电磁波和光在海水和河湖中的传导性都很差，而声波在海水或河湖中具有很好的传导性，比如曾经发生在澳大利亚附近的一次深水电火花爆炸，竟然被百慕大近海的水听器监听到，其距离几乎绕过半个地球。但也有相反情况，在某些条件下，声呐发射信号却不能被几百米距离的水听器接收到，这说明海洋环境对声信号的传播起着决定性作用。海水中的声速随着温度、盐度和静压力的变化而变化。海水是不均匀介质，声波在海水中传播时，随着传播距离增加，声波的强度将越来越弱。原因主要有三个。一是扩散损失，由于声波在传播过程中波的阵面不断扩展，引起声强衰减。二是吸收损失，通常在不均匀的介质中，由于介质的黏滞、热传导以及相关的盐类的弛豫过程引起声强衰减。三是散射导致，在海洋介质中存在大量的泥沙、气泡、浮游生物等悬浮粒子、湍流，加之介质本身的不均匀性，引起声波的散射导致声强衰减（图6-1）。
图6-1 声波在海水介质中传播的影响因素
人体血管血流系统的复杂性极有可能类似自然界的江河湖海，也有可能存在声波在人体血管血液中的传播受干扰情况。人体脉学中声波的传导，也有同水声学相似的情况，比如，从心脏收缩和舒张发出的声波，以及不同脏器组织病变后因为血流灌注变化产生的异常声波在动脉系统传播，其声强也存在扩散损失。流动的血液，其成分极其复杂，含有各种电解质、糖、肽、氨基酸、血脂以及各种代谢物，大量血液细胞，包括红细胞、白细胞和血小板等，以及疾病状态导致血液中成分变化，导致血液这个介质的不均匀性；还有类似泥沙、浮游生物等悬浮粒子的血液成分以及湍流的出现，这些都会导致病理性的声波产生和传导异常，这些病理改变可以通过徒手或仪器检测异常声波初步诊断疾病（图6-2）。
图6-2 动脉中血液成分和管壁对声波传导的影响因素
海底的结构、地形地貌和沉积层特性等对于声波在海底表面的散射和反射，对声波的传播具有重要影响。
当声波投射到海底时，就会产生反射波，这种反射波是形成声音传播所必需的，有利于声波的传播。但反射波作为多途信号，又不利于信号检测。
散射波的产生：海底是一个不平的界面，声波投射到海底表面时，就会产生散射波。散射波分布于海底以上整个半空间中，其中一部分散射波传播返回声源，称为反向散射波，在小入射角时，散射强度一般与频率无关，在大入射角时，散射强度随着频率变大而变大。
水下岩体中的层理、节理、断层、裂隙等不同的结构面及其组合对声波有很大影响，当声波在岩体中传播时，遇到这些软弱结构，必然发生反射、折射或绕射等现象，将对声波传播特性产生影响，可以导致声波的传播速度大大降低和声波的能量快速衰减。复杂的海底会导致声波的散射以及能量的衰减。参考海底结构对声波传播的影响，血液流经复杂脏器组织以及病理状态下的动脉管壁以及动脉内壁时，必然会影响动脉内声波的传播，光洁平滑的动脉内壁有利于声波的传播，而变形和粗糙的动脉内壁则不利于声波在动脉内传播，并且会产生较多的反射、散射以及声波能量的衰减，在这种状态下，就会产生异常声波，徒手诊脉或通过相应的仪器诊脉则可以感受到这些异常的声波，这是水声学脉诊的原理之一。
因为脉诊的研究和实践是在封闭的血液循环系统内实现的，因此，海面的声学特征参考价值很小，可以忽略这一部分内容。
海洋内部的不均匀性对于声波的传播也是重要因素。①湍流：是指在流经固体表面或在同一流体内部出现的一种不规则运动，湍流是一种随机运动的旋转流，它本身是声波的声源也是导致声波传播起伏的影响因素之一。②内波：当两种密度不同的液体相叠合时，在其相叠合界面上所产生的波动称为内波，因此内波是指发生在海洋内部的波动。内波对于低频、远距离波的传播起伏具有重大影响。③海流：海水从一个地方向另一个地方连续流动的现象。海流基本在水平方向流动，流速不定，海流的流速、流量、宽度和长度依不同的海流有不同的数值。由于海流边缘将海洋分裂成物理性质差异很大的水团锋区，声波传播经过海流边缘时，位置的微小偏移将会引起强烈的声波起伏。④深水散射层：在海中某些特定深度上，聚集着密集的生物群，这些密集的浮游生物和鱼类能在一定的频率范围内散射声波。在人体动脉中，大的瓣膜开闭、炎症和肿瘤等病灶挤压动脉变形，均可以导致湍流形成，湍流既影响声波的传播也是产生新的声音的声源。动脉血流类似于海流，故可以借鉴水声学对海流的研究探索脉诊。血液当中含有的大量血细胞是有形成分，其对动脉血中的声波具有散射的影响，尤其疾病状态影响血细胞后，理论上会导致声波的传播和声波能量发生变化，因此，异常声波是徒手诊脉和仪器诊脉的重要信息。