Трансректальне ультразвукове дослідження проводиться спеціальним датчиком, який вводиться у пряму кишку, що дозволяє оглянути передміхурову залозу, сім'яні пухирці та сечовий міхур з максимально близької відстані. Завдяки цьому метод дає детальне зображення структури простати й вважається найточнішим серед ультразвукових методів її дослідження.
Обстеження безпечне, без рентгенівського випромінювання, і дозволяє виявити запальні зміни, вузли, ділянки ущільнення, кальцинати та інші особливості, які важко розгледіти при огляді через живіт. Трансректальне УЗД часто призначають при підозрі на захворювання простати, підвищеному ПСА та для уточнення раніше виявлених змін.