Доплерографія судин голови, або транскраніальна доплерографія, оцінює кровотік в артеріях основи головного мозку. Ультразвуковий промінь проходить крізь тонкі ділянки черепа, так звані акустичні вікна, і дає змогу виміряти швидкість та напрямок руху крові в середній, передній і задній мозкових артеріях, а також у базилярній артерії.
Дослідження показує внутрішньочерепний етап кровопостачання мозку: спазм, звуження, асиметрію кровотоку та стан обхідних шляхів. На відміну від дослідження судин шиї, воно оцінює не магістральні стовбури на шиї, а те, як кров розподіляється вже всередині черепа.