超声波传感器常用的模式是漫反射模式。单个超声波传感器既是发射器又是接收器，并且通常包含相应的电子处理元件在同一个外壳内。

为了可靠地检测困难目标物，大多数的漫反射模式传感器可以通过软件参数设置，转换为反射板模式。有的超声波传感器从一开始就提供了反射板模式的传感器。

通过测量啁啾从表面反射并返回所需的时间长度（通常称为“飞行时间”(ToF)），传感器就可以确定物体的距离。通常情况下发射器和接收器彼此并列放置，但如果发射器和接收器分开，利用回声定位仍然有效。在某些情况下，发射和接收功能会结合成一个单一封装中；这些器件就被称为超声波收发器。

因为使用声音而不是电磁波，所以超声波传感器的读数不会受到物体颜色和透明度的影响。它们还有一个额外的好处就是不产生光，这使得它们非常适合黑暗的环境，甚至是那些明亮的环境。声波会在时间和距离上产生扩散，就像水面上的波纹一样，这种探测区域或视场 (FoV) 的扩大，根据应用的不同，既可以是优势，也可以是劣势。然而，凭借良好的精度水平、相当高的刷新率以及每秒传输数百次啁啾的潜力，超声波接近传感器可以提供一个成本效益高、用途广泛且安全的解决方案。

超声波传感器的一个基本缺点是，空气温度变化会影响声波的速度，从而降低测量的精度。但是可以通过测量发射器和接收器之间空气的温度，并相应地调整计算结果来进行平衡。其他限制包括：在真空中不可能使用超声波传感器，因为在真空中没有空气来传输声音。软质材料也不会像坚硬的表面那样能有效地反射声音，从而影响精度。最后，虽然超声波传感器技术遵循了与声纳类似的概念，但它不能在水下工作。

反射型接近传感器的发射器和接收器并没有单独的外壳，而是都位于同一个外壳中，面向同一个方向。发射器产生激光、红外或可见光光束，并将其投射到专门设计的反射器上，然后反射器将光束偏转回接收器。当光路被破坏或受到其他干扰时，就会进行检测。

反射型接近传感器的优点是布置方便，只需在一侧安装传感器即可，可大大节省元器件和时间成本。

与反射式传感器一样，漫射式传感器的发射器和接收器位于同一个外壳中。但检测目标作为反射器，因此检测的是从远处反射的光。

发射器发出一束光(最常见的是脉冲红外、可见光红或激光)，向各个方向扩散，填满一个探测区域。然后目标进入该区域，并将部分光束偏转回接收器。当有足够的光线落在接收器上时，就会发生探测，并打开或关闭输出(取决于传感器是亮着还是暗着)。

漫射式传感器一个常见的例子是公共洗手间水槽上的感应式水龙头。放在喷头下的手作为反射器，触发水阀的打开。注意的是，由于目标(手)是反射器，漫射光电传感器往往受制于目标材料和表面特性;与明亮的白色目标相比，不反光的目标(如哑光黑色的纸张)的传感范围将大大降低。

倍加福超声波传感器部份型号参考