Waar een radarsensor met radiogolven en een LIDAR met laserpulsen werkt, is het principe van een ultrasone sensor gebaseerd op het gebruik van geluidsgolven. Ondanks dat ze op geluidsgolven werken, kunnen we ze niet horen. De frequentie van deze golven ligt ver boven de reikwijdte van het menselijk gehoor.
Het principe lijkt ook hier op dat van de andere sensoren. De transmitter van de sensor zendt een geluidsgolf de ruimte in. Van zodra deze golf ergens tegen botst keert diezelfde golf terug in de vorm van een echo naar de ultrasone sensor. Deze echo wordt dan weer op zijn beurt opgevangen door de receiver. Opnieuw wordt de tijd gemeten tussen het verzenden en ontvangen van de golf. Hoe langer deze tijd, hoe verder het object van de sensor verwijderd is. Een ultrasone sensor kan objecten vanaf een afstand tussen 2 centimeter tot 10 meter detecteren.
Deze sensoren worden voornamelijk toegepast bij parkeerassistentie, met name de parkeersensoren (zowel voor- als achteraan). Bij een intelligente Park Assist, waarbij de auto zelf het parkeermanoeuvre uitvoert, dienen deze sensoren om obstakels in de omgeving rondom de wagen te detecteren.