Když se ultrazvukové vlny šíří v médiu, v důsledku interakce mezi ultrazvukovými vlnami a médiem, médium prochází fyzikálními a chemickými změnami, které mají za následek řadu mechanických, tepelných, elektromagnetických a chemických ultrazvukových efektů, včetně následujících účinků:
Mechanický efekt
Mechanické působení způsobené ultrazvukem může podporovat emulgaci kapalin, zkapalňování gelů a disperzi pevných látek. Když ultrazvuková kapalina vytvoří v médiu stojatou vlnu, drobné částice suspendované v kapalině kondenzují v uzlu vlivem mechanické síly a vytvářejí periodické hromadění v médiu.
Elektromagnetický efekt
Při šíření ultrazvukových vln v piezoelektrických materiálech a magnetostrikčních materiálech dochází k indukované polarizaci a indukované magnetizaci v důsledku mechanického působení ultrazvukových vln.
Kavitační efekt
Při aplikaci ultrazvukových vln na kapalinu může vzniknout velké množství malých bublinek. Jedním z důvodů je, že v kapalině dochází k místnímu tahovému napětí za vzniku podtlaku. Snížení tlaku způsobí, že plyn původně rozpuštěný v kapalině je přesycený a uniká z kapaliny do malých bublinek. Dalším důvodem je, že silné tahové napětí „roztrhne“ kapalinu do dutiny zvané kavitace. Uvnitř dutiny je kapalná pára nebo jiný plyn, který se rozpouští v kapalině, možná dokonce vakuum. Malé bublinky vytvořené kavitací se budou nadále pohybovat, růst nebo praskat s vibracemi okolního média. Když praskne, okolní kapalina náhle praskne do bublin a vytvoří vysokou teplotu a vysoký tlak a také rázové vlny. Vnitřní tření, které doprovází kavitaci, může vytvořit elektrický náboj a způsobit luminiscenci v bublinách v důsledku výboje. Technologie ultrazvukového zpracování v kapalině souvisí většinou s kavitací.
Tepelný efekt
Díky vysoké ultrazvukové frekvenci a vysoké energii může při pohlcení obrobkem vyvolat značné tepelné účinky.
Chemický efekt
Účinek ultrazvukových vln může podpořit nebo urychlit určité chemické reakce. Například čistá destilovaná voda vytváří po ošetření ultrazvukem peroxid vodíku; voda rozpuštěná v dusíku vytváří po úpravě ultrazvukem kyselinu dusitou; a vodný roztok barviva změní barvu nebo vybledne po ošetření ultrazvukem. Tyto jevy jsou vždy doprovázeny kavitací. Ultrazvuk může také urychlit hydrolýzu, rozklad a polymerační procesy mnoha chemikálií. Ultrazvuk má také významný vliv na fotochemické a elektrochemické procesy. Po ošetření různých vodných roztoků různých aminokyselin a jiných organických látek ultrazvukem charakteristický pás absorpčního spektra zmizí a vykazuje rovnoměrnou obecnou absorpci, což ukazuje, že molekulární struktura byla změněna kavitací.
