Grazie ad una sonda ecografica appositamente conformata, che viene introdotta nel retto in stretta continuità con la prostata, risulta possibile un'ottimale visualizzazione della ghiandola nelle sue due componenti fondamentali: la porzione interna, dove si sviluppa l'ipertrofia prostatica benigna e la porzione esterna, dove usualmente originano i tumori.

Le apparecchiature più evolute dispongono di trasduttori biplani o multiplanari che permettono il rilievo delle lesioni infiammatorie, tumorali e dell'eventuale adenoma.

E' inoltre possibile il calcolo del volume prostatico e la stima del peso della ghiandola. Il color Doppler consente il rilievo delle alterazioni di vascolarizzazione della prostata determinate da forme flogistiche o tumorali.

L'esame, preceduto dall'esplorazione rettale della prostata, non è doloroso. Per comprensibili motivi tecnici è opportuno che l'ampolla rettale sia libera da feci; a tale scopo nei soggetti con problemi dell'alvo è consigliabile una preparazione adeguata.

Per le limitazioni sopra esposte il solo dosaggio del PSA non è sufficiente per la diagnosi e deve essere abbinato all'ecografia transrettale. L'ecografia transrettale individua infatti le eventuali alterazioni della struttura prostatica prodotte dal tumore e permette di correlare il valore del PSA del soggetto con il volume della sua prostata e della componente ipertrofica (PSA Density e PSA D-TZ) per accertare il rischio di lesioni occulte, non identificabili ecograficamente.