前面已经说过，由于电波不能在海水中传播，大气中电波的作用在海中大部分都内声波来完成。人们想方设法发明了水下声响式电视机、收音机、收发报机、雷达等多种测量装置。
但是，声波有一个大缺点：频率越高传播距离就越短。10千赫兹的声波大概能传播10千米，但是这个频率不可能传送连续的画面，只能传送静止的画面。
并且声波在海中的传播速度仅为1500米／秒，比起30万千米／秒的电波速度，简直微不足道。
海水中的音速随着温度、压力、盐分等的变化也产生非常大的变化。海水温度上升1℃，音速增加5米／秒。水深增加100米，音速增加1.7米／秒。众所周知，海水上层的温度较高，在水深500米处水温骤降，到了1000米深处就变化很小了。
所以，声波在上层理论上应该传播得较快，但是下层由于压力较大，传播速度也较快，情况变得复杂。结果在多数海域的约1000米深处存在着“音速最小层”。
在这一层上声波传播得最慢，但同时也传播得最远。
波总是具有向波速小的方向偏移的特性。由音速最小层发出的声波经反射和折射后大多返回音速最小层，所以音速最小层声波集中，而且能量减弱，可以传播得很远。
1991年曾在澳大利亚南部的哈德岛上用大型的扬声器发射70赫兹的声音信号，世界各地的科学家都在音速最小层上安置了麦克风来测定声波的到达时间。海洋科学技术中心的观测船在新几内亚海域上测到了该声波。
这次试验的目的是根据音速随海洋水温变化的原理来检测地球表面温室化现象。计划在10年后（2001年）重复该试验，再次测定世界各地的传播时间。如果传播时间变短，则证明海水温度在升高，从而可以确认地球温度在升高。
另一种大规模的利用海中声波的是“海洋声音层面X 射线照相术”。在音速最小层传播的声波能量最强，但是最迟到达。另外，在音速较快的表层与底层反复折射的声波却较早到达。因此，一个声波群可能被接收到几十次。可以根据接收所需时间来推测它几次经过音速最小层。
每隔1000千米放置一个信号接收装置，进行观测。
在反复的观测过程中，由于海水上层温度的变化，音波群的到达时间也会发生变化。根据到达时间的变化便可以逆推出海洋温度的变化，这就是海洋声音层面X 射线照相术。
这个方法虽然仍处在试验阶段，但是由于只要增加信号收发器的数量便可以扩展到整个地球的洋面，将收发信号的设备互换进行双向测定便可以测得各层的流速，很有希望成为未来观测海洋的重要方法。