Hierbei handelt es sich um eine Ultraschalluntersuchung des Herzens durch Auflage einer Sonde auf den Brustkorb. Die Untersuchung erfolgt am Patienten in Linksseitenlage mit gleichzeitiger EKG-Aufzeichnung. Zur Ankopplung der Ultraschallsonde an die Haut wird ein spezielles Ultraschallgel benutzt. Die Abbildung des Herzens erfolgt durch standardisierte Schnittebenen von verschiedenen Anlotpunkten. Es lassen sich Informationen über die Größe und Funktion der einzelnen Kammern des Herzens und der Herzklappen gewinnen.

Die Stress-Echokardiographie ist eine Untersuchung des Herzens unter Belastung. Sie dient zum Nachweis bzw. Ausschluss einer Minderdurchblutung (Ischämie) des Herzens bei Verdacht auf eine bedeutsame koronare Herzerkrankung oder zur Vitalitätsdiagnostik bei bekannter koronarer Herzerkrankung. Bei der Stress-Echokardiographie wird in Ruhe und unter Belastung die globale und regionale Kontraktilität des Herzens in unterschiedlichen Schnitten (z.B. apikaler 4-Kammerblick, parasternale kurze Achse etc.) beurteilt. Induzierbare Wandbewegungsstörungen entsprechen dem Nachweis einer Ischämie. Die Belastung kann sowohl dynamisch (Fahrradergometrie) als auch pharmakologisch (Dobutamin) erfolgen.

Die Gewebe-Doppler Echokardiographie dient der objektiven Quantifizierung regionaler myokardialer Bewegungsgeschwindigkeiten und Deformationseigenschaften. Es lassen sich somit subtile Informationen über den Funktionszustand auch sehr kleiner Myokardareale erheben. So können Hinweise auf Störungen der regionalen Myokardfunktion und einer gestörten Synchronität der Herzaktion gewonnen werden.

Hier erfolgt mittels automatischer Nachbearbeitung die Nachverfolgung von charakteristischen Mustern (Speckles) im Ultraschallsignal des Herzmuskelgewebes. Die Methode erlaubt die ähnlich wie im Gewebe-Doppler eine Bestimmung von Verformung (Strain) und Verformungsrate (Strain rate) des Myokards. Eine Anwendung finden die Verfahren bei speziellen Fragestellungen und seltenen Herzerkrankungen.

Bei Patienten mit sehr schlechter Bildqualität lässt sich durch die Gabe eines sogenannten Linksherz-Kontrastmittels häufig eine verbesserte Darstellung des linken Ventrikels mit verbesserter Beurteilung der globalen und regionalen Funktion erreichen. Zudem kann hierdurch auch eine Optimierung des Doppler-Signals erzielt werden. Zusätzlich erlaubt der Einsatz von nicht lungengängigen Kontrastmitteln eine Diagnose von intrakardialen Shunts. In wissenschaftlicher Erprobung befindet sich die Messung der myokardialen Perfusion mittels Ultraschallkontrastmittel.

Bei einer transösophageale Echokardiographie erfolgt eine Darstellung des Herzens mit einem multiplanen Ultraschallkopf von der Speiseröhre aus. Die Untersuchung wird nach ausgiebiger Betäubung des Rachens und in den meisten Fällen unter einer zusätzlichen Sedierung mit Midazolam durchgeführt, so dass sie möglichst wenig unangenehm für den Patienten ist. In der Regel dauert sie 10 bis 15 Minuten und kann ambulant durchgeführt werden. 

Die transösophageale Echokardiographie ist bei besonderen Fragestellungen wie Untersuchungen der Vorhöfe und der Herzklappen (Thrombensuche, Mitralklappenmorphologie und Ausmaß einer Mitralinsuffizienz, Frage nach Emboliequellen und Endokarditis) sowie einer Beurteilung der thorakalen Aorta (Aortendissektion, Plaques, Aneurysmata) indiziert.

Mittels besonderer transthorakaler und transösophagealer Ultraschallsonden ist es möglich, das Herz nicht nur als zweidimensionales Schnittbild darzustellen, sondern es in seiner dreidimensionalen Gesamtheit zu erfassen. Dadurch lassen sich beispielsweise Herzklappen plastisch darstellen, so dass bei bestimmten Erkrankungen der Herzklappen wichtige Zusatzinformationen gewonnen werden können. Zudem lässt sich mit der 3D-Echokardiographie eine sehr genaue Quantifizierung der linksventrikulären Pumpfunktion vornehmen.