壓電晶片是超聲波探頭的核心元件，它的作用是發射和接收超聲波。晶片由壓電單晶體按一定方式和一定方向切割而成或由壓電陶瓷經極化製成。晶片兩麵敷有作為電極的銀層，目的是使供給晶片的電壓均勻，晶片上電極接火線引至電路，底麵則接地線口與電路的公共點相接以便形成回路。壓電晶片的性能好壞直接關係著探頭的質量。

超聲波傳感器（探頭）壓電晶片前麵一般都加保護膜，其作用是保護壓電晶片和電極，防止磨損和碰壞，改善探頭與被測工件耦合。保護膜必須耐磨性能好、強度高、材質聲衰減小、透聲性能好、厚度合適。 保護膜分為軟保護膜和硬保護膜。硬保護膜常用氧化鋁（剛玉）、有機玻璃、亞胺等材料製成，適用於表麵光潔的工件檢測。軟保護膜常用聚膠脂軟性塑料製成，適用於表麵粗糙的工件檢測。

超聲波傳感器（探頭）阻尼塊對壓電晶片的振動起阻尼作用，一、可使晶片起振後盡快停下來，減少脈衝寬度，提高分辨力；二、吸收晶片向背麵發射的超聲波，減少始脈衝雜波；三、支撐晶片的安放。