实验室目前设有功率超声、医学超声、检测超声、声学换能材料四个主要研究方向，各方向的研究内容及研究目标如下：
　　功率超声：
　　主要研究大功率超声振动系统及其在工农业生产中的应用，其中在大功率超声换能器的研究方面，达到国际先进水平。如：压电陶瓷换能器、变幅杆以及辐射器的研究，达到国际先进水平，获陕西省科技进步一等奖；扭转及纵－扭复合模式超声振动系统的研究，达到国内领先水平，获教育部科技进步三等奖；相位补偿声透镜的研究，达到国内领先水平，获国家教委科技进步二等奖；铌钛超导线的超声钎焊研究，解决了我国核工程技术中铌钛超导线焊接的问题，达到国际先进水平，获陕西省科研成果奖；铝电缆超声波焊接在飞机制造中的应用，获国家教委科技进步奖，该成果已用于我国运七飞机的生产工艺中；超声波清洗放射性污染的研究，达到国内领先水平，获陕西省科技进步一等奖；以及超声中草药提取、超声诱变小麦育种、超声处理蚕茧等也处于国内领先水平。另外，在产品研制方面也有许多成果，如超声波清洗机、超声波打孔机、超声波焊接机等。该研究方向近五年的研究目标为：在应用基础研究方面,开展宽频带、多频、复合模式及气介换能器等新型功率超声振动系统的研究，创新性解决国防及工农业生产中大功率超声应用中存在的问题，争取理论和技术的双突破，确保国内外的领先地位；在应用研究方面，研制开发市场需要国际一流的各种超声设备，尽快取得技术和经济效益的双丰收；积极开展声化学、超声提取中草药成分的中试研究以及超声在农业方面联合研究（例如超声育种、提高农作物产量等）等有应用前景的应用基础研究，争取五年后基本达到大规模实用阶段；加强内外合作，力争在学术水平、科技创新以及承担国家重大项目上有所突破。
　　医学超声：
　　主要是开展医学超声基础和应用技术研究，在医用超声换能器研究、肺音声信号处理、生物组织超声散射等方面的研究处于国内领先水平；如：SKZ-1型相控阵超声诊断仪的研究，处于国内领先水平，获西安市人民政府科研成果一等奖；医用相控阵超声换能器的研究，填补了国内空白，解决了阵元解耦和波束优化的理论和方法问题，处于国内领先水平，获国家教委科技进步二等奖；穴位超声治疗机的研究，用超声代替针灸刺激穴位提高治疗效果，在国内属首创，达到领先水平，获陕西省科技进步二等奖，以及超声激活血卟啉杀伤肿瘤细胞的研究等等，也处于国内领先水平。近五年的研究目标为：在应用基础研究方面，需要开展软组织超声散射频谱定征、医用阵列换能器波束优化理论和方法、声化学激活血卟啉抑制癌细胞增长的作用、阵列聚焦换能器对血栓消溶效应与溶栓的最佳物理学安全条件、生理声信号检测和处理等方面的研究并争取达到国内领先水平，争取经过3-5年的努力，申请承担国家重点项目；在应用技术研究方面，拟开展医用超声诊断、治疗设备的研制与开发工作，争取实现高科技含量研究成果的转化并达到规模生产。在上述基础上，加强协作，充分发挥我们的优势，积极开展医用超声诊断和治疗设备的研究工作。
　　检测超声：
　　在生物医学声学基础研究、液体分子声学研究，非线性声参量测量研究等处于国内先进水平。在应用开发研究等方面也取得了许多成果，如：超声波洁牙机、超声波针灸治疗仪、超声波药物导入治疗机、超声波美容仪、超声波脂肪测厚仪、超声手术刀、超声物位检测仪、超声测距仪、系列超声换能器等等。
　　近五年的研究目标为：主要开展探索超声检测新技术，（包括超薄材料的厚度测量。如微米级薄膜厚度，润滑剂油膜厚度以及纳米材料声学、热学等性质的检测）；利用声的非线性效应，冲击波效应在肿瘤治疗方面做出具有创造性的研究成果；研制高性能的空气超声换能器及超声检测设备，以适应现代工业检测的需要；提高声信号处理技术水平，包括软件和硬件设备，以提高检测技术水平；噪声控制及厅堂音质评价等实际应用项目的研究工作。力争5年后理论研究项目达到国际领先或先进水平，并为实际应用研究奠定基础。在应用研究方面积极推广应用成果转化为高新技术，为陕西的工业生产服务。
　　声学功能材料：
　　主要开展超声换能器件的材料及其它相关材料制备的理论及应用研究，内容涵盖：高温压电陶瓷的掺杂改性及超声换能器件；无铅压电陶瓷的制备及物性研究；反铁电陶瓷的制备及物性研究；多铁性复合材料的耦合性能与器件；单相多铁性的控制及其物理性能。其研究内容在超声换能器性能改进、石油测井、军工及其他工业领域有着很好的应用前景，在应用研究方面要积极做好成果转化工作，为地方和相关部门工业生产服务。