Máy đo sâu hồi âm hoạt động như sau, người ta đặt một nguồn phát sóng âm A và một thiết bị thu sóng âm C (2 thiết bị này có cùng nguyên lý hoạt động, vì vậy người ta thường dung chung 1 thiết bị gọi là thiết bị thu phát dùng cho cả phát và thu sóng âm) dưới đáy tàu gọi là bộ tạo dao động (tranducer).

Máy phát sóng âm cứ cách một khoảng thời gian nhất định phát về phía đáy biển B mốt xung sóng siêu âm theo chiều thẳng đứng . Sóng siêu âm này khi đến đáy biển thì phản hồi trở về đáy tàu và tác dụng vào bộ tạo dao động. Tín hiệu phản hồi thu được dưới dạng tín hiệu điện được chuyển cho bộ phận khuếch đại rồi đưa sang thiết bị chỉ báo. Bằng phương pháp điện và cơ, bộ chỉ báo tính toán và chỉ báo ra độ sâu.

Độ sâu của đáy biển được xác định bằng cách đo thời gian t từ khi phát đến khi thu được sóng phản hồi,

                              d = v.t / 2

Trong đó:

d: khoảng cách từ đáy tàu đến đáy biển(độ sâu)  

v: tốc độ sóng âm trong nước

t: thời gian sóng âm truyền lan từ bộ tạo dao động phát đến đáy biển và trở về bộ tạo dao động thu

Giống như trong không khí, trong nước biển sóng âm truyền lan từ nguồn phát âm về mọi phía. Nói chung tốc độ truyền lan của sóng âm trong nước là cố định 1505 m/s.

Một máy đo sâu hồi âm thường có các bộ phận:

thiết bị chỉ báo

máy phát

thiết bị khuếch đại

bộ tạo dao động (thu phát )

máy biến dòng cung cấp nguồn điện

tùy theo thiết kế của từng loại máy, các bộ phận này có thể ghép thành từng khối hay để riêng.

Trong thiết bị chỉ báo, ngoài bộ  phận chỉ báo độ sâu còn có bộ phận điều khiển máy phát tạo thaành bởi bánh xe lồi và các tiếp điểm. Máy phát thông qua sự điều khiển của máy chỉ báo sẽ phát năng lượng (năng lượng này được tích lũy trong khoảng thởi gian giữa 2 lần phát năng lượng ) vào cuộn dây dao động phát ở bộ phân phát sóng. Đuợc cấu tạo bằng nguyên liệu đặc biệt, bộ tạo dao phát sau khi nhận năng lượng (xung điện) từ máy phát sẽ tạo ra dao động sóng siêu âm và lan truyền về phía đáy biển. Sóng siêu âm từ đáy biển quay về tác động vào bộ tạo dao động thu, ở đây năng lượng sóng âm chuyển thành năng lượng điện và đưa sang bộ phận khuếch đại. tín hiệu sau khi được khuếch đaụi đến mức độ đủ lớn được chuyển về thiết bị chỉ báo độ sâu.