Die wohl wichtigste Untersuchungsmethode des Kardiologen ist die Echokardiographie (Ultraschalluntersuchung des Herzens). Sie ist heute unverzichtbar in der in der Diagnostik einer Vielzahl von Herzerkrankungen. Die Strukturen des Herzens lassen sich entweder von außen über die Vorderseite des Brustkorbs oder von innen über einen Ultraschallkopf bestimmen, der in die Speiseröhre geschoben wird. In der Praxis wird in der Regel nur die schmerzlose und ungefährliche Untersuchung von außen vorgenommen. Die Echokardiographie hat ihre Stärken in der Diagnostik von Herzklappenerkrankungen, einer Herzmuskelschwäche und von entzündlichen Herzerkrankungen. Auch Erweiterungen des Anfangsteils der Hauptschlagader lassen sich in der Regel echokardiographisch gut erkennen. Gerade im Hinblick auf Veränderungen an den Herzklappen stellt sie die Methode der ersten Wahl dar und ist hierin auch dem Herzkatheter überlegen. Bei dieser Untersuchung entscheidet sich in der Regel auch, ob eine Herzklappe operiert werden muss oder nicht.

Leider eignet sich die Methode nicht, um Einblick in die Herzkranzgefäße zu erhalten. Dies ist nach wie vor dem Herzkatheter (und mit Abstrichen dem Kardio-CT) vorbehalten. Trotzdem kann die Ultraschalluntersuchung im Rahmen der Stress-Echokardiographie einen wichtigen Beitrag zur Erkennung von Durchblutungsstörungen des Herzens leisten, indem man sie quasi in Kombination mit einem Belastungs-EKG (z.B. halbliegend) durchführt. Sie besitzt eine höhere Genauigkeit als das Belastungs-EKG, da die Herzleistung empfindlicher auf Durchblutungsstörungen reagiert als das EKG.
Voraussetzung für die Stress-Echokardiographie ist allerdings eine ausgezeichnete Schallbarkeit und eine ausreichende körperliche Belastbarkeit des Patienten.