Termin echolokacja składa się z dwóch pojęć: echa i lokalizacji. W ten sposób mówimy o echolokacji, aby wyrazić zdolność postrzegania przestrzeni percepcji generowanych w niej fal dźwiękowych.
Ta umiejętność jest charakterystyczna dla niektórych zwierząt, takich jak nietoperz czy delfin. Dzięki temu zmysłowi nietoperze orientują się w ciemności z absolutną precyzją.
System ten pozwala im polować na owady niewidoczne dla innych zwierząt i poruszać się bez użycia wzroku. W przypadku delfinów mają one niezwykle czuły system sonarowy, który pozwala im przemieszczać się w głębinach morskich, polować na zdobycz i omijać przeszkody. Zarówno nietoperz, jak i delfin emitują rozbłyski w postaci impulsów dźwiękowych, co pozwala im pozyskiwać informacje z otaczającej ich fizycznej przestrzeni (wszystkie informacje przekazują im echo).
Echolokacja jest wykorzystywana przez wiele gatunków nietoperzy do orientowania się i określania wielkości, szybkości i kierunku zdobywania. Wytwarza ultradźwięki z krtani, emitowane przez nos lub usta, chociaż mechanizm ich powstawania nie jest znany. Ich dźwięki są dla echolokacji w 20-100 kHz pasma.
Ponieważ dźwięk przemieszcza się w wodzie znacznie szybciej niż w powietrzu, echolokacja jest jednym z najważniejszych zmysłów członków podrzędu Odontoceti.
Delfiny lokalizując ofiarę, emitują szybkie zestawy impulsów ultradźwiękowych. Nie ma znaczenia, czy potencjalne pożywienie jest zbyt ruchliwe, czy też wody są zbyt ciemne lub mętne, echolokacja pozwala określić rozmiar, kształt, skład, prędkość i kierunek ofiary; w konsekwencji delfiny są w stanie nauczyć się rodzaju echa emitowanego przez określone zwierzęta, dzięki któremu mogą rozpoznać swoją ulubioną ofiarę.
Delfiny klikają i czekają, aż echo powróci (opóźnienie echa). Czas pomiędzy dwoma kliknięciami jest krótszy, gdy delfin zbliża swój cel (Hughes, 1999). Istnieją eksperymenty, które pokazują, że opóźnienie echa jest stałe w czasie, jeśli ustawimy obiekt w stałej odległości. Jeśli usuniemy obiekt, opóźnienie echa nie zmienia się (Au, 1993). Czas trwania kliknięcia to 70-100 mikrosekund.