混凝土是一种集结型的复合材料，其内部存在着广泛分布的复杂界面。当混凝土的组成材料、工艺条件、内部质量及测试距离一定时，其声波传播速度、首波幅度和接收信号主频等声学参数一般符合统计正态分布。如果某部分混凝土存在空洞、不密实或裂等缺陷，便破坏了混凝土的整体性，与无缺陷的混凝士相比，声时值会偏大，波幅和频率值会降低。
(1)波速与混凝土质量的关系：超声波传播速度的快慢，与混凝土的密实程度或缺陷有直接关系，一般混凝土密实或整体性好波速就高，相反则波速低。当混凝土中有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性超声波只能绕过空洞或裂缝传播，到达接收换能器时传播的路径增加，测得的声时偏长，得到的波速偏小。
(2)波幅与混凝土质量的关系：波幅是声波穿过混凝土后能量衰减程度的指标之一。若混凝土中存在缺陷，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，超声波在混凝土中传播时，若遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射、折射、绕射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快，因此接收到的信号波幅明显降低。
(3)频率与混凝土质量的关系：超声脉冲波是复频波，具有多种频率成分，当它们穿越混凝土时，各频率成分的衰减程度不同，高频部分比低频部分衰减严重，导致接收信号的主频率向低频率漂移，当遇到缺陷时，频率衰减严重，接收到的主频率明显降低。
(4)波形变化与混凝土质量关系：由于超声波在缺陷界面的反射、折射、绕射和散射，形成不同的波束，这些波束由于传播路径与直达波信号之间存在声程差和相位差，不同相位的波束叠加后，形成波形畸变或不规则。正是通过对这些声学参数的计算和分析，对混凝土质量进行评判。