系统地回顾了空气耦合超声检测技术的发展，阐述了空气耦合超声检测基本原理及其检测理论，归纳出影响检测性能的四大技术瓶颈及其相关解决手段。从理论研究和实际应用出发，以航天复合材料构件的非接触超声检测技术为背景，基于穿透式空气耦合超声检测模式，建立空气耦合超声检测实验系统，并与传统浸入式超声检测技术相比较，全面分析和评估了空气耦合超声在实际应用中的检测性能。开展空气耦合式超声检测技术研究对提高我国复合材料的无损检测水平具有重要的理论参考和工程实际意义。