Quan les ones ultrasòniques es propaguen al medi, a causa de la interacció entre les ones ultrasòniques i el medi, el medi experimenta canvis físics i químics, donant lloc a una sèrie d'efectes ultrasònics mecànics, tèrmics, electromagnètics i químics, inclosos els efectes següents:
Efecte mecànic
L'acció mecànica provocada pels ultrasons pot afavorir l'emulsificació de líquids, la liqüefacció de gels i la dispersió de sòlids. Quan el fluid ultrasònic forma una ona estacionària al medi, les partícules minúscules suspeses al fluid es condensen al node a causa de la força mecànica i formen una acumulació periòdica al medi.
Efecte electromagnètic
Quan les ones ultrasòniques es propaguen en materials piezoelèctrics i materials magnetostrictius, la polarització induïda i la magnetització induïda a causa de l'acció mecànica de les ones ultrasòniques.
Efecte cavitació
Es pot generar un gran nombre de petites bombolles quan s'apliquen ones ultrasòniques al líquid. Una de les raons és que es produeix un esforç de tracció local al líquid per formar una pressió negativa. La disminució de la pressió fa que el gas originalment dissolt en el líquid se sobresatura i s'escapi del líquid per convertir-se en petites bombolles. Una altra raó és que la forta tensió de tracció "esquinça" el líquid en una cavitat anomenada cavitació. Dins de la cavitat hi ha vapor líquid o un altre gas que es dissol en el líquid, potser fins i tot un buit. Les petites bombolles formades per la cavitació continuaran movent-se, creixent o esclatant amb la vibració del medi circumdant. Quan esclata, el líquid circumdant esclata sobtadament a les bombolles per generar alta temperatura i alta pressió, així com ones de xoc. La fricció interna que acompanya la cavitació pot formar una càrrega elèctrica i provocar luminescència a les bombolles a causa de la descàrrega. La tecnologia de tractament ultrasònic en líquid està relacionada principalment amb la cavitació.
Efecte tèrmic
A causa de l'alta freqüència d'ultrasons i l'alta energia, pot produir efectes tèrmics significatius quan és absorbit per la peça de treball.
Efecte químic
L'efecte de les ones ultrasòniques pot promoure o accelerar determinades reaccions químiques. Per exemple, l'aigua destil·lada pura genera peròxid d'hidrogen després del tractament per ultrasons; l'aigua dissolta amb nitrogen genera àcid nitrós després del tractament per ultrasons; i la solució aquosa del colorant canviarà de color o s'esvairà després del tractament ultrasònic. Aquests fenòmens sempre van acompanyats de cavitació. Els ultrasons també poden accelerar els processos d'hidròlisi, descomposició i polimerització de molts productes químics. Els ultrasons també tenen un efecte significatiu en els processos fotoquímics i electroquímics. Després del tractament per ultrasons de diverses solucions aquoses de diversos aminoàcids i altres substàncies orgàniques, la banda característica de l'espectre d'absorció desapareix i mostra una absorció general uniforme, cosa que indica que l'estructura molecular ha estat canviada per cavitació.
