Когато ултразвуковите вълни се разпространяват в средата, поради взаимодействието между ултразвуковите вълни и средата, средата претърпява физически и химични промени, което води до поредица от механични, термични, електромагнитни и химични ултразвукови ефекти, включително следните ефекти:
Механичен ефект
Механичното действие, причинено от ултразвук, може да насърчи емулгирането на течности, втечняването на гелове и дисперсията на твърди вещества. Когато ултразвуковата течност образува стояща вълна в средата, малките частици, суспендирани във течността, се кондензират във възела поради механичната сила и образуват периодично натрупване в средата.
Електромагнитен ефект
Когато ултразвуковите вълни се разпространяват в пиезоелектрични материали и магнитострикционни материали, индуцирана поляризация и индуцирана магнетизация поради механичното действие на ултразвуковите вълни.
Кавитационен ефект
Голям брой малки мехурчета могат да се генерират, когато ултразвукови вълни се приложат към течността. Една от причините е, че в течността възниква локално напрежение на опън, за да се образува отрицателно налягане. Намаляването на налягането прави газа, първоначално разтворен в течността, свръхнаситен и излиза от течността, за да се превърне в малки мехурчета. Друга причина е, че силното напрежение на опън „разкъсва“ течността в кухина, наречена кавитация. Вътре в кухината има течна пара или друг газ, който се разтваря в течността, може би дори вакуум. Малките мехурчета, образувани от кавитация, ще продължат да се движат, растат или ще се спукат с вибрациите на околната среда. Когато се спука, околната течност внезапно избухва в мехурчетата, за да генерира висока температура и високо налягане, както и ударни вълни. Вътрешното триене, което придружава кавитацията, може да образува електрически заряд и да причини луминесценция в мехурчетата поради разреждане. Технологията на ултразвукова обработка в течност е свързана най-вече с кавитация.
Топлинен ефект
Поради високата ултразвукова честота и високата енергия, той може да предизвика значителни топлинни ефекти, когато се абсорбира от детайла.
Химически ефект
Ефектът на ултразвуковите вълни може да насърчи или ускори определени химични реакции. Например, чиста дестилирана вода генерира водороден пероксид след ултразвукова обработка; разтворената в азот вода генерира азотиста киселина след ултразвукова обработка; и водният разтвор на багрилото ще промени цвета си или ще избледнее след ултразвукова обработка. Тези явления винаги са придружени от кавитация. Ултразвукът може също да ускори процесите на хидролиза, разлагане и полимеризация на много химикали. Ултразвукът също оказва значително влияние върху фотохимичните и електрохимичните процеси. След ултразвукова обработка на различни водни разтвори на различни аминокиселини и други органични вещества, характерната лента на абсорбционния спектър изчезва и показва еднаква обща абсорбция, което показва, че молекулярната структура е била променена от кавитация.
