자신이 낸 소리의 반향 음파를 받아 정위하는 것. 청각정위(聽覺定位)라고도 하며 고주파의 단속적(斷續的)인 음을 발사하여 이것이 물체에 부딪혀 되돌아오면 반향음을 분석하여 물체의 방향·거리·크기·윤곽을 파악하는 정위를 말한다.

포유류 중에는 작은박쥐류와 돌고래무리, 조류에서는 아메리카기름쑥독새와 아시아동굴제비가 반향정위를 한다.

박쥐가 야간 비행 할 때 반향정위를 이용한다는 사실은 18세기 말 L. 스팔란차니에 의해 최초로 밝혀지기 시작했으나 그는 박쥐가 인간의 가청범위(可聽範圍)를 넘는 초음파를 발사한다는 사실을 알지 못했다.

그 후 1938년 D. 그리핀과 R. 갈람보스에 의해 박쥐가 초음파를 발사한다는 사실이 밝혀지는 등 본격적인 연구가 시작되었다.

작은갈색 박쥐는 어두운 방에 지름 1.2mm의 가는 철사로 31cm 간격으로 만든 망을 중앙에 쳐놓아도 그 망을 자유로이 통과한다.

박쥐는 자주 다니는 길이나 장소에서는 반향정위에 의하지 않고 기억에 의해 길을 찾기 때문에 그곳에서 갑자기 장애물이 나오면 피하지 못하고 충돌하는 경우도 있다.

쥐는 이빨을 가는 소리와 비슷한 음을 발사하여 어둠 속에서도 먹이나 길을 잘 찾아 다닌다.

반향동물의 초음파는 같은 종(種)의 개체 사이에서 통신수단으로도 쓰인다.