Ultralydsystemets oppløsningsevne er et mål for hvor små detaljer som kan avbildes. I et ultralydsystem er det forskjellige mekanismer som bestemmer radiell oppløsning (i lydstrålens retning) og lateral  oppløsning (på tvers av lydstrålen). Figur 5 viser sammenhengen mellom et objekt under avbildning (til venstre) og bildet, se også egen faktaboks for formlene som gjelder. Vanligvis er oppløsningsevnen loddrett på strålen (lateral oppløsning) dårligere enn radiell oppløsning. Radiell oppløsning blir bedre jo kortere den utsendte pulsen er.
<p>
<img src="/elaring/fag/ultralyd/teknologi/figur5.jpg" height="250">
<br>
Figur 5: a) Skanning av to punktformede objekter, proben med lydstrålen til venstre. b) Det resulterende ultralydbilde. Merk at lateral oppløsning er vesentlig dårligere enn radiell oppløsning.
<p>
Siden en kort puls inneholder flere frekvenser enn en lang, krever den en større frekvensbåndbredde av proben. På 90-tallet har nye teknikker og keramiske komposittmaterialer gjort det mulig å lage prober med båndbredder på 50 - 80% av ultralydfrekvensen, og tendensen går mot opp mot 100 % relativ båndbredde. Vanligvis er derfor radiell oppløsning bare noen få bølgelengder. Lateral punktstørrelse er avhengig av forholdet mellom bølgelengden og probens størrelse, og øker lineært med avstanden fra proben. Dette er i motsetning til radiell punktstørrelse som er uavhengig av avstand.
<p>
I motsetning til f. eks. radar og sonar avbilder ultralyd objekter i nærfeltet til proben. Dette er også en egenskap som er felles med optikk, og dermed må en gjøre fokusering av strålene. Dette er illustrert på figur 6. En probe med størrelse D som er fokusert i dybden F, er vist. Figuren viser lateral strålebredde med dybde mot høyre. Fokusering resulterer i et optimalt dybdeområde, dybdeskarpheten, som er vist på figuren. I ultralydinstrumenter gjøres denne fokuseringen automatisk på mottak. Dette kalles dynamisk fokusering. På litt større prober kan ofte brukeren stille sendefokus manuelt.
<p> 
<img src="/elaring/fag/ultralyd/teknologi/figur6.jpg" width="500">
<br>
Figur 6: Strålebredde for en transducer med aperture D til venstre i bildet. Fokalpunktet er i avstand F og dybdeskarpheten er LF.
<p>
Ut fra det som er sagt om oppløsning skulle det være en fordel med størst mulig probe for å få best mulig lateral oppløsning. Det er imidlertid andre begrensninger som kommer inn. I kardiologi begrenser avstanden mellom ribbeina største probemål til ca 20 mm. Ved avbildning av blodårer f.eks i halsen og ved avbildning av indre organer som lever og nyrer har en ikke slike begrensninger. Andre begrensninger som da spiller en rolle kan være utstyrskostnad, da større prober som regel krever flere elektronikkanaler. For høykvalitetsutstyr vil fysiske begrensninger som skyldes små inhomogeniteter i vevet (aberrasjoner) begrense nytten av store prober.