Načelo delovanja stetoskopa je uporaba prevodnosti vibracij med snovmi za spreminjanje frekvence in valovne dolžine zvoka skozi aluminijasto folijo v stetoskopu, tako da zvok doseže "udobno" območje človeškega ušesa, medtem ko zaščiti druge zvoke, tako da se bolj jasno »sliši«.
Natančneje, stetoskop je sestavljen iz dela za zajemanje zvoka (prsni del), dela za prenos (cev) in dela za poslušanje (ušesni del). Naprsni del zbira zvoke v človeškem telesu, kot so srčni utripi in zvoki dihanja, ki se prek cevi prenašajo v ušesni nastavek. Med postopkom prenosa se frekvenca in valovna dolžina zvoka spremenita, zaradi česar bo človeško uho lažje slišalo te zvoke. Hkrati lahko stetoskop zaščiti tudi okoliški okoljski hrup, kar ljudem omogoča pozornejše poslušanje zvokov v telesu.
Obstaja veliko vrst stetoskopov, kot so prsni deli v obliki zvona in oprsni deli v obliki membrane. Prsni koščki v obliki zvona so primerni za poslušanje nizkofrekvenčnih zvokov, kot so diastolični šumi srčnega utripa; oprsni kosi so primerni za poslušanje visokofrekvenčnih zvokov, kot je dihanje.
Stetoskop je eno izmed pomembnih orodij zdravnikov pri postavljanju diagnoz, vendar ima tudi določene omejitve. Stetoskop na primer morda ne bo mogel jasno slišati zvokov nekaterih globokih tkiv ali organov. Poleg tega uporaba stetoskopa zahteva določene veščine in izkušnje, zato mora zdravnik glede na različne situacije izbrati ustrezen stetoskop in mesto avskultacije.
