Phải đánh giá dữ liệu Doppler trên cả phổ và hình ảnh màu bao gồm chuyển dịch Doppler về tần số và biên độ, góc Doppler, phân bố tần số trong không gian mạch máu và biến thiên tín hiệu tạm thời. Vì tín hiệu Dopplẻ không mang ý nghĩa giải phẫu nào, người thực hiện phải lý giải tín hiệu Doppler và xác định bản chất của nó trong toàn cảnh.
Phát hiên được biến thiên tần số Doppler đồng nghĩa với chuyển động của vật khảo sát tức với sự hiện diện của một dòng chảy. Dấu hiệu biến thiên tần số (dương hoặc âm) cho biết chiều tương đối của dòng chảy so với đầu dò. Hẹp mạch máu điển hình thường kèm với dịch chuyển Doppler rộng cả tâm thu lẫn tâm trương tại nơi hẹp nhất và dòng xoáy sâu nơi hẹp.
Đối với các mạch máu ngoại biên, phân tích các biến đổi Doppler cho phép dự đoán chính xác mức độ hẹp mạch máu. Hơn nữa, phân tích biến đổi vận tốc dòng máu theo thời gian biểu hiện trên phổ Doppler giúp thu thập được những thông tin về kháng lực của mạng mạch máu phía xa đối với dòng chảy. Hình 1-27 là một thí dụ minh họa những biến đổi trên phổ Doppler do những biến đổi sinh lý đối với kháng lực ở mạng mạch xa của động mạch cánh tay bình thường. Trong hình 1-27, A, người ta bơm máy đo huyết áp cánh tay lên mức tâm thu để ngăn không cho máu đến các nhánh xa của động mạch cánh tay. Việc này làm giảm biên độ tâm thu và cắt đứt dòng tâm thu. Hình 1-27, B, cho thấy đường biểu diễn sóng của độnh mạch cánh tay sau khi kết thúc 3 phút ép chặt. Trong thời gian thiều máu do bơm căng túi cao su để làm nghẽn các mạch cẳng tay, giãn mạch sẽ xảy ra. Phổ Doppler bây giờ phản ánh mạng mạch máu xa có kháng lực thấp với tăng biên độ tâm thu và dòng nhanh sang thì tâm trương. Chỉ số Doppler như tỷ số tâm thu/tâm trương, chỉ số kháng, và chỉ số nhịp đập, so sánh dòng tâm thu và tâm trương, cung cấp một chỉ số về kháng lực của mạng mạch ngoại biên và được dùng để đánh giá độ tưới máu thận ghép, nhau và tử cung. Như vậy, siêu âm Doppler giúp nhận định mạch máu, xác định chiều của dòng chảy, đánh giá hẹp hoặc tắc và định tính dòng chảy tới các tạng và u. Phân tích biến thiên tần số Doppler theo thời gian giúp kết luận về cả hẹp đoạn gần và kháng lực mạng mạch xa. Đa số các công trình sử dụng hình ảnh học Doppler xung đều nhấn mạnh đến khả năng phát hiện các chỗ hẹp, huyết khối và rối loạn dòng chảy, chủ yếu trong các động mạch và tĩnh mạch ngoại biên. Trong các ứng dụng này, nền tảng của việc phân tích là đo các tần số đỉnh tâm thu, cuối tâm trương hoặc vận tốc, phân tích phổ Doppler và tính toán một số tỉ số tần số và vận tốc. Những biến đổi trong phổ thể hiện qua các chỉ số so sánh dòng tâm thu và tâm trương cung cấp nhận định về kháng lực và đưa đến nhận định về một số bệnh lý (Hình 1-28). Biến đổi của các chí số này có thể quan trọng trong tình trạng thải ghép tạng sớm, rối loạn chức năng nhu mô và bệnh lý ác tính. Mặc dù những chỉ số này rất hữu ích, ta rất cần ghi nhớ là việc đo đạc không chỉ bị ảnh hưởng bởi kháng lực của các mạch ngoại biên mà còn do nhiều yếu tố khác, bao gồm nhịp tim, huyết áp, độ dài và độ đàn hồi của thành mạch và sự chèn ép tạng từ ngoài. Khi lý giải phải luôn chú ý đến tất cả các giá trị trên. Mặc dù hình ảnh Doppler màu giúp cho việc lý giải dễ dàng hơn, tính phức tạp của hình Doppler màu thực ra lại là hình ảnh được yêu cầu nhiều hơn là hình phổ Doppler đơn giản để dánh giá. Tuy nhiên, hình ảnh Doppler màu có nhiều ưu điểm hơn hình ảnh học duplex Doppler xung trong đó dữ liệu tho được chỉ thuộc một phần nhỏ của vùng cần khảo sát. Để có thể tin tưởng là khảo sát Doppler thường quy có độ nhạy cảm và độ chuyên biệt phát hiên các rối loạn dòng chảy, cần thực hiện một nghiên cứu có phương pháp và đặt mẫu ở nhiều vị trí trong vùng cần khảo sát. Các dụng cụ Doppler màu cho phép đồng thời đặt mẫu tại nhiều nơi và bớt nhạy với sai sót này.