Para determinar la durabilidad o vida útil de las construcciones de hormigón es necesario conocer la calidad y el estado de deterioro de los materiales cementicios. A nivel práctico, la caracterización más utilizada es la extracción de probetas o testigos y su análisis posterior en laboratorio. Sin embargo, la utilización de técnicas de evaluación no destructiva (END) presenta grandes ventajas sobre las técnicas habituales como poder conocer el estado de toda la estructura y permitir la monitorización en continuo de la misma. Entre los métodos de END, los ultrasonidos han demostrado su versatilidad para la caracterización de estos materiales tanto a nivel práctico como de investigación. El presente trabajo busca ahondar en el conocimiento de la interacción que se produce entre las señales ultrasónicas que se propagan a través de este tipo de materiales y su microestructura para poder determinar tanto la calidad como su estado. Para ello se aborda el efecto de la dispersión de las ondas ultrasónicas cuando se transmiten a través de los materiales cementicios, para establecer métodos y técnicas que permitan la caracterización de sus parámetros microestructurales.