L'échographie 2D (bidimensionnelle) est utilisée pour évaluer la fonction des ovaires et de l'utérus. Pour évaluer la fonction des ovaires, l'échographie est prévue pour les premiers jours du cycle menstruel (jours 3 à 5). Ces jours-là, tous les follicules ovariens (poches liquides où se développent et mûrissent les ovocytes) sont de petite taille (2 à 5 mm de diamètre), ce qui permet de déterminer leur nombre dans chaque ovaire avec plus de précision qu'en milieu du cycle, lorsque le follicule dominant (celui qui va libérer l'ovocyte lors de l'ovulation) peut cacher les plus petits. C'est précisément le nombre de petits follicules qui renseigne le médecin sur la réserve ovarienne de follicules, dont dépend le nombre d'ovocytes pouvant être obtenus par la ponction ovarienne après stimulation hormonale.
D'autre part, pour une évaluation de l'endomètre (la muqueuse qui tapisse l'intérieur de l'utérus), l'examen échographique effectué juste avant l'ovulation, et quelques jours après, peut être plus informatif sur la croissance de l'endomètre dans la phase proliférative du cycle et sa transformation sécrétoire, respectivement. La taille de l'utérus, sa forme et sa position, l'épaisseur de l'endomètre et son aspect morphologique sont évalués. Les fibromes et les kystes sont recherchés et, s'ils sont présents, leur taille et leur emplacement sont déterminés. Ces informations sont utiles pour évaluer les possibilités de traitement si l'on soupçonne que ces formations peuvent empêcher le développement d'une grossesse.
En cas d'anomalies morphologiques de l'utérus, détectées ou suspectées lors de l'échographie 2D, une échographie 3D (tridimensionnelle) peut apporter des informations plus précises et affiner la conclusion diagnostique.