GIS內部擊穿時，將產生一個較陡的電流脈沖，電流脈沖作用使得放電產生部分膨脹速度較快，進而恢復至原來的體積。這種現象是由于設備局部放電產生的體積變化造成了瞬間介質的密度的突變，最終造成了聲發射現象，在膨脹、收縮過程中，放電電流會使GIS外殼產生聲信號。超聲波傳感器就是檢測這種放電產生的聲信號，通過幅值大小的比較，對耐壓擊穿位置進行定位。

聲發射是一種常見的物理現象，各種材料聲發射信號的頻率范圍很寬，從幾Hz的次聲頻、20 Hz-20KHz的聲頻到數MHz的超聲頻；聲發射信號幅度的變化范圍也很大，從l0m的微觀位錯運動到1m量級的地震波。如果聲發射釋放的應變能足夠大，就可產生人耳聽得見的聲音。大多數材料變形和斷裂時有聲發射發生，但許多材料的聲發射信號強度很弱，人耳不能直接聽見，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測出來。用儀器探測、記錄、分析聲發射信號和利用聲發射信號推斷聲發射源的技術稱為聲發射技術，人們將聲發射儀器形象地稱為材料的聽診器。

超聲波檢測原理圖：


從聲發射源發射的彈性波最終傳播到達材料的表面，引起可以用聲發射傳感器探測的表面位移，這些探測器將材料的機械振動轉換為電信號，然后再被放大、處理和記錄。固體材料中內應力的變化產生聲發射信號，在材料加工、處理和使用過程中有很多因素能引起內應力的變化，如位錯運動、孿生、裂紋萌生與擴展、斷裂、無擴散型相變、磁疇壁運動、熱脹冷縮、外加負荷的變化等等。人們根據觀察到的聲發射信號進行分析與推斷以了解材料產生聲發射的機制。