Ergänzend zur herkömmlichen B-Bild Sonografie wird bei der Kontrastmittelsonografie ein sehr kleine Menge (wenige Mikrogramm) Ultraschall-Kontrastmittel intravenös appliziert. Ultraschall-Kontrastmittel bestehen aus einer wässrigen Lösung von Mikrobläschen in der Grössenordnung von Erythrozyten. Diese werden durch einen niederenergetischen und speziellen Schallmodus (Kontrastmodus) des Ultraschallgerätes angeregt und beginnen in nicht linearer Weise zu schwingen; sie emittieren dabei Echosignale, die sich in Frequenz und/oder Phase von der Fundamentalwelle unterscheiden; sie können deshalb herausgefiltert und selektiv verstärkt werden.

Somit lässt sich die Hämodynamik im Realtime-Verfahren (im Gegensatz zu anderen Schnittbildverfahren) bis auf das Niveau der Parenchymperfusion darstellen, unabhängig von Winkel und Flussgeschwindigkeit der Strömung (im Gegensatz zu den Dopplerultraschallverfahren). Auf Grund ihrer korpuskulären Natur bleiben Ultraschall-Kontrastmittel streng intravasal (im Gegensatz zu den humoralen Kontrastmitteln bei den Schnittbildverfahren). Es findet keine Diffusion oder renale Ausscheidung statt und die Mikrobläschen verlassen das Gefässsystem nur im Falle einer aktiven Blutung.