Die akustische Mikroskopie ist ein zerstörungsfreies, bildgebendes Verfahren, das Ultraschall sehr hoher Frequenz verwendet, um Bilder aus dem Inneren eines Objekts zu erzeugen. Die laterale Detailauflösung erreicht die eines klassischen Lichtmikroskops, die Tiefenauflösung ist weitaus besser. Sie wird auch Ultraschallmikroskopie oder Akustomikroskopie genannt, oft mit dem Zusatz Raster- (z. B. in Rasterultraschallmikroskopie), um die Funktionsweise näher zu beschreiben. Die englische Bezeichnung für die akustische Mikroskopie ist meist scanning acoustic microscopy und wird mit (SAM) abgekürzt. Gebräuchlich ist aber auch die Bezeichnung acoustic micro imaging oder kurz AMI.
Sie ist geeignet, um Defekte zu erkennen und Materialeigenschaften oder -veränderungen zu analysieren. Da das Verfahren besonders effizient auf Grenzflächen zwischen fester bzw. flüssiger Materie und Gas reagiert, wird es häufig im Bereich der Elektronik und Halbleitertechnik zur Fehleranalyse eingesetzt (vgl. Abb. 1), um Ablösungen, Risse und Hohlräume zu finden. Aber auch in den Materialwissenschaften wird die akustische Mikroskopie zur Untersuchung von Metallgefügen oder von Keramiken eingesetzt. In der biologischen und medizinischen Forschung können lebende Zellen ohne Einbettung, Trocknung oder Färbung untersucht werden.