ソノブイは、吊下式ソナー内蔵の無線浮標で、主に航空機から投下して使用する使い捨ての対潜水艦用音響捜索機器である。
SONO-BuoyとはSONAR（ソナー、水中音波探知機）とBuoy（ブイ、浮標）の合成造語である。
空中から投下して着水させて用いる水中マイクで、固定翼もしくは回転翼の対潜哨戒機によって用いられる。
大きさは現在主流のBタイプソノブイで、直径4.7/8インチ（124mm）、長さは36インチ（914mm）で、捜索水深は300m程度である。水中の温度を計測するBTブイ、塩分濃度を計測するブイなど特殊なソノブイもある。
近代戦における潜水艦の技術は発展の一途をたどっている。ソノブイは、有効な追跡システムの一つとして開発された。
ソナー（SONAR）は、第一次世界大戦中にイギリスで開発され、ASDIC（アスディック）と呼ばれていた。 そして、その当時、飛行船や複葉機に関わる海軍士官たちによって無線浮標と組み合わせたソナー探知システムのアイデアが存在したが、実用化には至らなかった。大戦中、ドイツ海軍のUボートは数千隻の船艇に被害を与え、新兵器の中でもっとも脅威の高いものと位置づけられていた。ソナーはレーダーとともに艦艇に装備され、水上航走中の潜水艦はレーダーで探知し、潜航時はソナーにより探知した。ソナーは第二次世界大戦での技術的進歩に伴い、飛躍的に性能の向上が図られた。
現代の海軍の対潜作戦は、第二次大戦中の海上護衛作戦から発展してきた。米ソ冷戦時代が到来し、空母機動部隊が進出する前方海面を広域哨戒する必要が生まれたとき、ソノブイの実用化がなされた。広域哨戒を担当する兵力としては、陸上哨戒機P-3C オライオン、艦載哨戒機S-3 バイキングなどがある。ソノブイは、これらの航空機からも投射可能なほどコンパクトで、ポータブルで、強力なソナー・システムとして発展している。
初期型ではソナー員の耳により解析する原始的な手段が用いられていたが、潜水艦の静粛化によって、自動解析技術を導入した。従来の潜水艦はエンジン騒音が激しく、容易に探知されていたが、現在ではほとんど放射雑音が存在しないため、潜水艦の艦体そのものが生じる極低周波を探知可能なローファーブイ（Low Frequency SONAR Buoy）が採用されている。ソノブイによる解析は聴覚による音紋解析だけでなく、極低周波を視覚表示するローファーグラムの画像を識別することでさらに確実性を高めている。
ローファーブイには方位指示機能もあり、この機能を使用した場合はダイファーブイと呼ばれる。ダイファー機能を使用中は、ソノブイ信号の解析能力が低下する欠点がある。
ソノブイでの探知距離は、ローファーブイの第一収束帯（1CZ）探知時で約30nmiであり、まれに第二収束帯（2CZ）探知で約60nmiの超遠距離探知が期待される。しかし、海中の雑音レベルが増大する現代の世情では、パッシブ戦術の限界は狭まりつつある。また、CZ探知が可能である海域は水深が優に2,000mを越え、かつ商船の活動が少ないエリアに限られている。直接伝播域に対する探知は、商船で5-10カイリ、新鋭駆逐艦または旧式潜水艦で1-2カイリ程度といわれている。