Den rumlige opløsning af et billeddannelsessystem er defineret som dets evne til at skelne to punkter som adskilte i rummet. Den rumlige opløsning måles i afstandsenheder som f.eks. mm. Jo højere den rumlige opløsning er, jo mindre er den afstand, der kan skelnes.
Den rumlige opløsning er almindeligvis yderligere underkategoriseret i aksial opløsning og lateral opløsning.
Axial opløsning, også kendt som longitudinal, dybdeopløsning eller lineær opløsning, er opløsning i den retning, der er parallel med ultralydsstrålen. Opløsningen i ethvert punkt langs strålen er den samme; derfor påvirkes den aksiale opløsning ikke af dybden af billeddannelsen.
Axial opløsning = spatial pulslængde/2 eller (antal cyklusser i pulsen x bølgelængde)/2
Det fremgår klart af ovenstående ligning, at enhver foranstaltning, der forkorter ultralydspulslængden, vil forbedre den aksiale opløsning. F.eks. bør en nedsættelse af antallet af cyklusser i pulsen eller en forøgelse af pulsenes frekvens forbedre den aksiale opløsning.
Som kontrast hertil defineres lateral opløsning som systemets evne til at skelne to punkter i den retning, der er vinkelret på ultralydsstrålens retning. Den er også kendt som azimutal opløsning. Den laterale opløsning påvirkes af strålens bredde og dybden af billeddannelsen. Bredere stråler divergerer typisk mere i det fjerne felt, og enhver ultralydsstråle divergerer i større dybde, hvilket mindsker den laterale opløsning. Derfor er lateral opløsning bedst ved lav dybde og dårligere ved dybere billeddannelse.
Temporal opløsning er evnen til at registrere, at et objekt har bevæget sig over tid. I forbindelse med medicinsk ultralyd er tidsmæssig opløsning synonymt med billedfrekvens. Typiske billedfrekvenser i ekkobilleddannelsessystemer er 30-100 Hz. Den temporale opløsning eller billedfrekvens = 1/(tid til at scanne 1 billede). Tiden til at scanne et billede er lig med pulsrepetitionsperioden x antallet af scanningslinjer pr. billede.
De mest almindelige metoder til forbedring af billedfrekvensen omfatter 1) indsnævring af billedsektoren, hvilket mindsker den tid, det tager at scanne et billede 2) mindskelse af dybden, hvilket mindsker PRP’en 3) mindskelse af linjetætheden, hvilket kræver færre linjer til at scanne et billede (på bekostning af den rumlige opløsning) 4) drejning af multifokus, hvilket mindsker antallet af nødvendige pulser pr. linje. Se nogle eksempler nedenfor: