集成电路、音频输出和液晶数字显示屏。超声波放射头释放出高频（一般为2MHz）但低能量（部份优质可低至5mW/c㎡）的超声波。当超声波被投射到胎儿心脏，部分超声波会被反射，并由信号侦查探头收集。由于被反射的超声波频率会因胎儿心脏活动而受轻微改变，此多普勒效应能够反映出胎儿心脏的跳动。基于胎儿心脏跳动有一定往复节奏，其频率可由计算机芯片计算出来。大部份胎心机的计算机芯片亦会把接收到的超声波降调至人耳可听到的频率，并经耳机或喇叭以声音表达，方便阐释。部份高阶型号甚至可以同时在数字显示屏展现每分钟心跳率，