Duża grupa chorób ośrodkowego układu nerwowego związana jest z zaburzeniami ukrwienia mózgu. Dzięki dopplerowskiej metodzie ultrasonografii możliwa jest ocena stanu ukrwienia mózgu. Badając na szyi główne pnie naczyniowe mózgu - tętnice szyjne wewnętrzne oraz tętnice kręgowe - można ocenić ich drożność, stopień zwężenia i związane z tym zaburzenia przepływu krwi do mózgowia. Porównanie przepływu krwi przez niektóre rozgałęzienia prawej i lewej tętnicy mózgu zewnętrznej - tętnicę skroniową, tętnice nad- i podoczodołowe - pozwala ocenić stan krążenia obocznego do mózgu w przypadkach zamknięcia głównych naczyń mózgowia.
Obecnie specjalnymi sondami ultrasonograficznymi można uzyskać obrazy przepływu krwi przez naczynia wewnątrzczaszkowe (z angielskiego transcranial doppler; TCD) i również tą metodą ocenić ewentualne zaburzenia ukrwienia mózgowia.

Pozostałe informacje o badaniu ultrasonograficznym zostały opisane w rozdziale: "Badania obrazowe wielonarządowe".