層疊材料、復合（非均質）材料。要測量未經耦合的層疊材料是不可能的，因超聲波沒辦法穿透未經耦合的空間，而且不能在復合（非均質）材料中勻速傳播。關于由多層材質包扎制成的設備（像尿素高壓設備），測厚時要特別注意，超聲波測厚儀的示值僅表示與探頭接觸的那層材料厚度。
聲速選用錯誤。測量工件前，依據材質類別預置其聲速或依據標準塊反測出聲速。當用一種材質校對超聲波測厚儀后（常用試塊為鋼）又去測量另一種材質時，將發生錯誤的結果。
溫度的影響。通常固體材質中的聲速隨其溫度升高而降低，有實驗數據說明，熱態材質每加多100°C，聲速降落1%。對高溫在役設備經常碰到這種狀況。
耦合劑的影響。耦合劑是用來消除探頭和被測物體之間的空氣，使超聲波測厚儀能有效地穿入工件到達檢測目的。假如選用類別或運用辦法不當，將形成誤差或耦合標記閃動，沒辦法測量。實際運用中因為耦合劑運用過多，形成探頭離開工件時，超聲波測厚儀示值為耦合劑層厚度值。
被測物體（如管道）內有堆積物，當堆積物與工件聲阻抗相差不大時，超聲波測厚儀顯示值為壁厚加堆積物厚度。
金屬外表氧化物或油漆覆蓋層的影響。金屬外表面發生的致密氧化物或油漆防腐層，雖與基體材質結合嚴密，無名顯界面，但聲速在兩種物質中的流傳速度是不同的，從而形成誤差，且隨覆蓋物厚度不同，誤差大小也不同。
當材質里面存在缺陷（如夾雜、夾層等）時，顯示值約為公稱厚度的70%（此時要用超聲波探傷儀進一步停止實行缺陷檢測）。應力的影響。在役設備、管道大局部有應力存在，固體材質的應力情況對聲速有一定的影響，當應力方向與流傳方向一致時，若應力為壓應力，則應力作用使工件彈性增多，聲速加快；反之，若應力為拉應力，則聲速減慢。當應力與波的傳播方向不一至時，波動中質點振動軌跡受應力煩擾，波的傳播方向發生偏離。依據材質標明，通常應力增加，聲速緩慢增加。
