Ses, bir dalga kaynağının neden olduğu ortam parçacıklarının titreşimi tarafından üretilen periyodik bir basınç dalgasıdır. Ses dalgaları kulaklar ile duyulur ve beyinde ses olarak algılanır. Ses dalgaları deniz seviyesinde 343 m/s ve 20ºC hızla yayılır. Sonik patlama, ses hızında veya üzerinde hareket eden kaynak tarafından üretilen ses dalgalarının sonucudur. Sonik patlamayı anlamak için önce Doppler etkisini anlamamız gerekmektedir.
Doppler etkisi dalga kaynağının hareketinden dolayı, dalga boyunun gözlemciye göre uzaması veya kısalmasıdır. Örneğin, bize yaklaşan bir ambulansın sesi daha kısa dalga boyuna sahipken, bizden uzaktaki bir ambulansın sesi daha uzun dalga boyuna sahiptir. Sonuç olarak farklı tonlarda ambulans sirenlerini duyarız. Örneğin, ses hızından daha düşük bir hızda hareket eden bir uçak, ses dalgalarının önde sıkıştırılmasına neden olacaktır. Dalgalar ses duvarını geçemedikleri zaman üst üste birikirler. Bu nedenle, yüksek enerjili bir dalga oluşur. Ses hızı aşıldığında ses dalgaları “Mach Konisi” denilen şekilde yayılır. Ses hızının adı 1 Mach’dır.
Ses hızında veya üzerinde hareket ederken, ses dalgaları sıkıştırılır ve uçağın arkasında buluta benzeyen yüksek basınç alanı oluşturur ve gözlemciler bunu bir ses patlaması olarak duyabilirler. Sonik patlama, ciddi hasara neden olacak kadar güçlü ve çok gürültülüdür.
Ses hızını aşabilen ilk süpersonik yolcu uçakları, 1960’ların sonlarında ortaya çıkan Tupolev Tu-144 ve Concorde idi. Bu uçaklar bugün hizmet dışı kalmış olsa da yakın bir gelecekte tekrar süpersonik hızlarda uçulacak gibi görünüyor. 2020 yılına kadar NASA’nın hedefi, X-Plane adında, gürültüyü azaltabilen ve daha az yakıt tüketerek uçuşa hazır hale getiren süpersonik bir uçak yapmaktır.
