超声经颅多普勒中的TCD技术是利用超声波穿透颅骨的薄弱部位，结合多普勒原理，对血管内血红细胞的多普勒频移回声信号进行实时频谱分析，实现对脑血管血流状况的分析，从而实现对脑血管疾病的诊断。

　　当血管内运动的血红细胞经过声场时，由于红细胞的强散射作用，是超声波换能器（探头）从一定角度接受回声，回声的频率相对于换能器的发射频率产生一个多普勒频移△f。根据下述多普勒频移公式：

　　由得到频移△f的大小方向，即可求得血流的速度V，并根据信号的强弱计算出血管内血流的整体动力学参数，以频谱的方式显示出来。△f的大小和方向可以采用调制解调器解调的频移信号进行FFT变换计算的到。

　　上式中，

　　θ：超声束轴线与血流运动方向的夹角

　　V：血流速度

　　C：超声速度

　　f：超声发射频率

　　由于红细胞散射的多普勒频移信号实际上是来自采样体积中许多个红细胞散射信号的总和，又因为血流速度是血液在血管中呈线性层次分明的流动，一个采样体积中红细胞流速也各有差异，采用彩色血流的频谱图来实时显示和反映测量结果，同时用扬声器来监听血流声。

　　屏幕上显示图形的横坐标为时间轴，纵坐标为速度轴。图像上每点的位置代表某一时刻所检测到的红细胞流速，其颜色是代表该种速度的血流在此时的强弱。

　　多普勒血流声对疾病诊断也有重要作用，可通过与超声经颅多普勒链接的电脑上的扬声器来监听检测中血流的音频信号（血流声）。