Per comprendere il funzionamento delle sonde phased array può essere utile esaminare le sonde monolitiche ad ultrasuoni convenzionali concepite per le applicazioni NDT.
Queste sonde sono disponibili in diverse dimensioni, frequenze e design del chassis, tuttavia la struttura interna è in genere identica. In generale l'elemento attivo della sonda è costituito da una componente sottile di ceramica piezoelettrica a forma circolare, quadrata o rettangolare che converte l'energia elettrica in energia meccanica (vibrazioni ultrasonore) e viceversa. La sonda è protetta da una piastra contro l'usura o da una lente acustica. Inoltre supportata da un materiale di smorzamento che abbassa il livello ultrasonoro della sonda dopo la generazione dell'impulso. Questo sottogruppo ultrasonoro è installato in un chassis con collegamenti elettrici adeguati. Le comuni sonde di contatto, con linea di ritardo, ad immersione e con fasci angolari adottano questa struttura di base. Le sonde a doppio elemento, in genere usate nelle applicazioni di controllo della corrosione, hanno tuttavia una concezione differente in quanto possiedono degli elementi separati per la trasmissione e la ricezione mediante un isolante acustico, sono prive di supporto e sono provviste di una linea di ritardo integrale al posto della piastra contro l'usura o della lente.