1842年奥地利物理学家多普勒首先提出：振动源与接收器之间存在远动时，所接收到的振动频率，因运动而发生改变的一种物理现象。现在应用的超声探头就是振动源，被检查人的心脏及血流就是接收器，两者之间，存在着振动频率的改变，这就称之为“多普勒”效应。在这个基础上科学家用脉冲多普勒技术为基础，用运动目标显示器（MTI）、自相关函数计算，数字扫描转换及彩色编码等技术，达到血流的彩色显像，称之：彩色多普勒血流成像。

在进行彩色多普勒血流成像检查前，一般无需特殊准备，随时可以检查。仅仅对腹部血管进行检查时，为了避免食物的干扰，空腹检查更加有利。在检查中，患者安静的仰卧于病床上，自然呼吸即可。有时检查心脏或胸腹部的血管，为了避免因呼吸造成心脏或血管移位，可以让患者憋气进行检查。