Um estetoscópio é uma ferramenta que permite às pessoas ouvir o som dentro de um objeto, e um estetoscópio Doppler é uma variedade particular. Estetoscópios regulares, usados por muitos profissionais médicos, amplificam o som produzido pelo objeto. Um estetoscópio Doppler, por outro lado, pode enviar ondas sonoras para o corpo e registrar a frequência com que voltam. A mudança na frequência de um objeto em movimento, como o coração dentro do peito de uma pessoa ou uma ambulância viajando em direção a um cruzamento de tráfego, é chamada de Efeito Doppler. Comparado a um estetoscópio comum, um estetoscópio Doppler é mais útil em ambientes com alto som ambiente, como em um helicóptero.
O som viaja em uma onda e pode ter diferentes frequências. Uma frequência é o número de vezes que uma única onda é repetida em um determinado período de tempo. O som é medido em unidades de hertz (Hz), que representam individualmente um ciclo de onda completo por segundo. Os humanos normalmente podem ouvir sons na faixa de 20 a 20,000 Hz, mas os ruídos que o corpo faz normalmente estão entre 100 a 200 Hz. Esses ruídos incluem batimentos cardíacos e respiração, ambos basicamente causados pelo movimento dos órgãos envolvidos. O coração se contrai e relaxa para bombear o sangue e os pulmões se expandem e contraem para inspirar.
Os estetoscópios convencionais são colocados na pele e o médico ouve os sons amplificados que o corpo emite. Um estetoscópio Doppler também é colocado no corpo, mas produz sons na faixa de frequência do ultrassom e envia essas ondas para o corpo. O ultrassom se refere a qualquer som acima do limite superior de 20,000 Hz da audição para humanos. Embora o médico não consiga ouvir o ultrassom refletindo nos órgãos relevantes, o estetoscópio Doppler transforma o ultrassom em um sinal sonoro que o médico pode ouvir.
Apenas partes móveis do corpo são adequadas para o estetoscópio Doppler, como os pulmões e o sistema circulatório, porque o movimento do objeto relevante é necessário para que o efeito Doppler esteja presente. Quando um objeto que produz som se aproxima de qualquer coisa que o escuta, a frequência do som ouvido aumenta; quando o objeto se afasta, fica mais baixo. Este efeito é utilizado pelos serviços de emergência, onde as sirenes soam de forma diferente se estão a aproximar-se ou a afastar-se.
Quando o ultrassom é refletido na parte móvel, ele muda de frequência dependendo da distância da parte no momento. Por exemplo, um pulmão desinflado está mais longe da frente do tórax do que um pulmão inflado e, portanto, o ultrassom detecta a mudança na frequência. Ao registrar a alteração, altera o som audível que o médico ouve.
Comparado aos estetoscópios regulares, o estetoscópio Doppler tem uma vantagem significativa. Ele ouve o ultrassom que ele próprio produz e não ouve a maior parte dos ruídos já presentes no ambiente. Em locais barulhentos, como um helicóptero médico de emergência, ou em situações de combate, o estetoscópio Doppler fornece uma imagem mais precisa e clara da saúde de um paciente individual. Também tem aplicações em ultrassom fetal, onde pode ser usado para detectar os batimentos cardíacos de um bebê no útero.