Hidrofonai iš esmės yra įrenginiai, sukonfigūruoti taip, kad gautų povandeninį garsą ir paverstų jį garso signalais, kuriuos galima paversti išmatuojamais duomenimis. Dėl šios formos povandeninio mikrofono daug lengviau tyrinėti didelius vandens telkinius, net esant tokiam gyliui ir tokiomis aplinkybėmis, kurios atmeta galimybę nardyti kaip tyrinėjimo priemonę. Sukurtas kaip pjezoelektrinis keitiklis, hidrofonas paverčia garsą elektriniu signalu, kurį galima dokumentuoti ir nubraižyti.
Hidrofono veikimas priklauso nuo elektros energijos gamybos. Prietaiso konstrukcijoje naudojamos pjezoelektrinės medžiagos, pvz., vandeniui nepralaidus keitiklis. Hidrofonui maitinti naudojamas keitiklis taip pat dažnai gali valdyti įvairių tipų sonaro įrangą, pvz., šoninio skenavimo sonaro įrenginį. Skirtingai nuo sonaro įrangos, hidrofonas veiks tik kaip imtuvas ir neskleis jokio tipo signalo, kuris atsimuša susidūrus su kokiu nors kietu objektu.
Daugeliu atvejų hidrofonas yra apgaubtas tam tikra medžiaga, kuri apsaugos įrenginį, bet netrukdys priimti garso įvesties. Korpusas paprastai yra ilgo vamzdžio, kuris yra lankstaus dizaino, ir gali būti tempiamas už apžvalginio laivo. Hidrofoną ir korpusą galima nuleisti beveik iki bet kokio gylio ir toliau veikti.
Kai renkami duomenys, hidrofonas perduoda informaciją į laivo valdymo pultą. Programinė įranga konvertuoja duomenis į grafikus ir kitus vaizdus, kuriuos galima ištirti išsamiau. Atsižvelgiant į hidrofono paimtų garso signalų atstumą ir dažnį, rezultatai gali nustatyti sritį, kurią tyrimo laivas nori ištirti išsamiau.
Vienas iš hidrofono pritaikymų yra stebėti, ar nėra povandeninių aidų, rodančių sprogmenų buvimą artimiausioje aplinkoje. Ši programa gali padėti žvalgybos laivui rasti senas minas, kurias reikia deaktyvuoti, taip pat būti svarbia priemone karo metu siekiant išvengti priešo ginklų sunaikinimo laivo ar povandeninio laivo.