Udtrykket ekkolokalisering er dannet af to begreber, ekko og lokalisering. På denne måde taler vi om ekkolokalisering for at udtrykke evnen til at opfatte rummet for opfattelsen af lydbølgerne, der genereres i det.
Denne evne er karakteristisk for nogle dyr såsom flagermusen eller delfinen. Flagermus orienterer sig med absolut præcision i mørket takket være denne sans.
Dette system giver dem mulighed for at jage insekter, der er usynlige for andre dyr og bevæge sig med ringe brug af synet. I tilfælde af delfiner har de et ekstremt følsomt ekkolodssystem, der giver dem mulighed for at bevæge sig gennem havets dybde, jage på bytte og undgå forhindringer. Både flagermusen og delfinen udsender sprængninger i form af lydimpulser, og dette giver dem mulighed for at få information fra det fysiske rum, der omgiver dem (tilbageleveringen af ekkoet er det, der giver dem al information).
Ekkolokalisering bruges af mange arter af flagermus til at orientere sig og bestemme størrelsen, hastigheden og retningen af deres bytte. Det producerer ultralydslyde fra strubehovedet, der udsendes af næsen eller munden, selvom produktionsmekanismen ikke er kendt. Dens lyde til ekkolokalisering er i 20-100 kHz- båndet.
Da lyd bevæger sig meget hurtigere gennem vand end i luft, er ekkolokalisering en af de vigtigste sanser for medlemmer af Odontoceti- underordneren.
Delfiner udsender hurtige sæt ultralydspulser, når de finder bytte. Det betyder ikke noget, om deres potentielle mad er for adræt, eller hvis vandet er meget mørkt eller overskyet, ekkolokalisering gør det muligt at identificere byttets størrelse, form, sammensætning, hastighed og retning; derfor er delfiner i stand til at lære den type ekko, som visse dyr udsender, som de kan genkende deres yndlingsbytte med.
Delfiner klikker og venter på, at ekkoet vender tilbage (ekko forsinkelse). Den tid mellem to klik er kortere, når delfin nærmer sig sit mål (Hughes, 1999). Der er eksperimenter, der viser, at ekkoforsinkelsen er konstant i tiden, hvis vi sætter et objekt i en konstant afstand. Hvis vi fjerner objektet, ændres ekko-forsinkelsen ikke (Au, 1993). Varigheden af klikene er 70-100 mikrosekunder.