Mit Hilfe der Farbduplexsonographie lässt sich ein Blutgefäß als Schnittbild darstellen und gleichzeitig die Blutströmung im Gefäß messen. Dabei wird Blut, welches sich zum Schallkopf hin bewegt, rot dargestellt. Umgekehrt erscheint Blut, das sich vom Schallkopf entfernt, blau. Turbulenzen besitzen eine gelb-grüne Farbe (Varianzkodierung). Die Strömungsgeschwindigkeit wird durch die Farbhelligkeit kodiert.
Die Untersuchung stellt den nächsten Schritt nach Dopplersonographie und Oszillometrie in der Diagnostik bei Durchblutungsstörungen dar.
In der Diagnostik der Venen hat der Ultraschall sowohl bei der Beurteilung von Krampfadern als auch bei Verdacht auf Thrombose die früher häufig angewendete Phlebographie fast vollständig abgelöst.
Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet ist die Untersuchung der Halsgefäße (A. carotis) und der Bauchschlagader zum Screening von Aneurysmen.