Τα υδρόφωνα σόναρ είναι το υποβρύχιο ισοδύναμο των μικροφώνων. Λειτουργούν ως μια συσκευή παθητικής ακρόασης που είναι ικανή να μετατρέπει τους ακουστικούς παλμούς σε ηλεκτρικά σήματα, τα οποία μπορούν να διαβαστούν από έναν χειριστή σόναρ. Τα υδρόφωνα σόναρ χρησιμοποιούνται ευρέως στον στρατιωτικό και πολιτικό κόσμο και αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του συστήματος σόναρ που χρησιμοποιείται για την πλοήγηση πλοίων στη θάλασσα. Γενικά, τα υδρόφωνα σόναρ είναι πολύ ανθεκτικά και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χρόνια.
Το ίδιο το σόναρ λειτουργεί στέλνοντας παλμούς ηχητικής ενέργειας κάτω από το νερό που αναπηδούν από αντικείμενα στο πέρασμά τους, στέλνοντας πίσω μια ακουστική εικόνα του εδάφους. Το σόναρ χρησιμοποιείται από τις αρχές του εικοστού αιώνα για να βοηθήσει στην πλοήγηση, την εύρεση ψαριών και τον εντοπισμό αντικειμένων στον πυθμένα του ωκεανού. Η τεχνολογία σόναρ έχει γίνει μόνο πιο προηγμένη από τότε, επιτρέποντας στους χειριστές να δουν μια πολύ φωτεινότερη και καθαρότερη εικόνα του τι υπάρχει στον ωκεανό γύρω τους. Εκτός από τη βελτίωση της ασφάλειας της ναυσιπλοΐας, το βελτιωμένο σόναρ έχει ανοίξει το δρόμο για πολλές πρωτοποριακές υποθαλάσσιες ανακαλύψεις.
Τα υδρόφωνα βυθομέτρου είναι το ακουστικό μέρος του συστήματος σόναρ. Ορισμένα υδρόφωνα σόναρ είναι μετατροπείς, πράγμα που σημαίνει ότι εκπέμπουν ένα σήμα και στη συνέχεια μεταβαίνουν σε παθητική λειτουργία για να το ανιχνεύσουν, ενώ άλλα είναι απλώς παθητικές συσκευές που ρυμουλκούνται πίσω από ένα πλοίο ή ένα υποβρύχιο για να ακούσουν την ακουστική ενέργεια. Πολλά υδρόφωνα σόναρ είναι πολύ ακριβή και ικανά να συλλαμβάνουν ηχητικά κύματα σε ένα ευρύ φάσμα συχνοτήτων.
Η τοποθέτηση των υδροφώνων σόναρ για βέλτιστη παραλαβή απαιτεί κάποια ικανότητα. Όταν ένα πλοίο βρίσκεται σε κίνηση, οι έλικες του προκαλούν ένα φαινόμενο που ονομάζεται σπηλαίωση, όπου σχηματίζονται θύλακες αέρα στο νερό καθώς περιστρέφονται οι έλικες. Πολλά πλοία σπηλαιώνουν τόσο ευδιάκριτα που ο τύπος του πλοίου μπορεί να αναγνωριστεί από τον τύπο της σπηλαίωσης που παράγεται. Αυτές οι τσέπες μπορούν να σχηματιστούν και να καταρρεύσουν πολύ γρήγορα και είναι γνωστό ότι προκαλούν ζημιά στις συσκευές που έχουν παγιδευτεί σε αυτές. Η σπηλαίωση προκαλεί επίσης μεγάλο θόρυβο, ο οποίος μπορεί να επηρεάσει τα υδρόφωνα σόναρ. Ως αποτέλεσμα, συχνά ρυμουλκούνται σε μια διάταξη μακριά από τους έλικες για να αποφευχθεί η ηχορύπανση και η ζημιά.
Τα υδρόφωνα βυθομέτρου χρησιμοποιούνται επίσης από ορισμένους γεωλόγους, για να ακούν τις σεισμικές αλλαγές υποβρύχια που μπορεί να αντανακλώνται από αλλαγές στην πίεση του νερού ή συγκεκριμένους θορύβους του περιβάλλοντος. Σε αυτήν την εφαρμογή, τα υδρόφωνα σόναρ ρυμουλκούνται πάνω από τον πυθμένα της θάλασσας σε πολύ μεγάλες συστοιχίες streamer. Οι θαλάσσιοι βιολόγοι ενσωματώνουν υδρόφωνα σόναρ στις επιστημονικές τους παρατηρήσεις επίσης, ακούγοντας διάφορα υποβρύχια είδη με συρόμενα υδρόφωνα σόναρ.