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。