由于颅骨较厚，阻碍了超声波的穿透，普通多普勒超声只能探测颅外动脉的血流动力学变化。而经颅多普勒超声(TcD)能穿透颅骨较薄处及自然孔道，获取颅底主要动脉的多普勒回声信号。它可探测到的血管主要有：颈内动脉颅内段、颈内动脉虹吸部、大脑中动脉、大脑前动脉、大脑后动脉、前交通动脉、后交通动脉、眼动脉、椎动脉、基底动脉、小脑后下动脉。
    经颅多普勒超声检查克服了传统的脑血流图的不准确性和脑血管造影的创伤性，同时为CT、MRI等影像技术提供了血流动力学参数，可为脑血管病的诊断、监测、治疗提供参考信息，并对能引起脑血流动力学变化的因素进行分析。
    经颅多普勒超声通过以下指标反映脑血管的功能状态。
    (1)血流速度：血流速度反映脑动脉管腔大小及血流量。  血流量一定时，血流速度与管腔大小成反比。
    (2)脉冲指数：反映脑血管外周阻力的大小。此值越大， 脑血管外周阻力越大，反之则阻力越小。 
    (3)音频信号及频谱图波形：反映脑血管局部的血流状态。
    以下一项或数项检测指标异常为病态：①狭窄处局部血流速度加快或有较大的双侧差异。②狭窄后区域内血管运动减少。③任何区域内导致频谱增宽的异常血流。④后交通动脉或前交通动脉局部血流速度加快提示有侧支循环。⑤脑血管痉挛所致管腔狭窄：如蛛网膜下腔出血后血流速度增加50％或大脑中动脉血流速度达120厘米／秒(cm／s)。
    下列病症可应用此项检查：①诊断颅内血管阻塞病。②诊断颅外血管阻塞病变，了解侧支循环是否良好。③评价颅外血管病(颅内动脉狭窄、阻塞、锁骨下动脉盗血)对颅内血流速度的影响。④诊断与追踪探测颈内动脉夹层动脉瘤。③探测与鉴定静脉畸形的供血动脉。⑥评价环侧支循环能力， 颈动脉内膜切除手术前，预测夹闭作用。⑦诊断颅内其他血管病：颅底异常血管网症、动脉瘤、血管性痴呆、颈动脉海绵窦
  瘘、低血流量脑梗死。⑧间歇监测与追踪研究蛛网膜下腔出 血后的血管痉挛、偏头痛的血管痉挛及过度灌注、急性脑卒中、颅内血管阻塞后抗凝治疗过程中的血流改变、血液粘稠度的变化。⑨连续监测。