Элементы пьезокристаллов в традиционных датчиках расположены в один ряд. У матричных же датчиков кристаллы расположены в несколько рядов и представляют собой матрицу.
Матричные датчики делятся на два типа: 1. Полуторамерные - вдоль длинной стороны сканирующей поверхности больше элементов чем вдоль короткой (сумма элементов по ширине решетки меньше, чем по длине). Такие матрицы дают хорошую глубину и четкость 2D срезов.
Информации, которую получает матричный датчик с, например, трех рядов пъезоэлементов, больше, чем может получить обычный датчик с одним рядом элементов. Изображения, полученные каждым рядом элементов в матричном датчике, по определенному алгоритму накладываются друг на друга и итоговое качество визуализации повышается. Соответственно диагностический уровень растет, так как такие датчики позволяют получить более детальную картинку.
2. Двумерные – в них элементов по обеим сторонам сканирующей поверхности одинаковое количество. Такие датчики могут работать в 3D и 4D режимах. Так же при использовании двумерных матричных датчиков возможен одновременный вывод на экран двух перпендикулярных срезов - двух разных изображений.