側掃聲納的基本工作原理與側視雷達類似，側掃聲納左右各安裝一條換能器線陣，首先發射一個短促的聲脈沖，聲波按球面波方式向外傳播，碰到海底或水中物體會產生散射，其中的反向散射波（也叫回波）會按原傳播路線返回換能器被換能器接收，經換能器轉換成一系列電脈沖。
一般情況下，硬的、粗糙的、凸起的海底，回波強；軟的、平滑的、凹陷的海底回波弱，被遮擋的海底不產生回波，距離越遠回波越弱。將每一發射周期的接收數據一線接一線地縱向排列，顯示在顯示器上，就構成了二維海底地貌聲圖。聲圖平面和海底平面成逐點映射關系，聲圖的亮度包涵了海底的特征。2點位于聲吶的正下方，回波是很強的正發射波；4、5、6回波較強，6的回波先到換能器，然后是第5點，第6點。6、7點沒有回波，產生陰影區。
隨著水下聲吶載體的不斷移動，聲吶陣在前進過程中不斷發射、接收處理，記錄逐行排列，在顯示器上每一行掃描線上逐行顯示出每次發射返回的回波數據，各個回波到達時分分別對應各點的位置，即像素坐標，回波的幅值對應各點的亮度，即像素灰度值。
側掃聲納可以顯示微地貌形態和分布，可以得到連續的有一定寬度的二維海底聲圖，而且還可能做到全覆蓋不漏測，這是測深儀和條帶測深儀所不能替代的，所以港口、重要航道、重要海區，都要經過側掃聲納測量。
側掃聲納的海底聲圖可以顯示出地質形態構造和底質的大概分類，尤其是巨型側掃聲納，可以顯示出洋脊和海底火山，是研究地球大地構造和板塊運動的有力手段。
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