هنگامی که امواج مافوق صوت در محیط منتشر می شوند، به دلیل تعامل بین امواج مافوق صوت و محیط، محیط دچار تغییرات فیزیکی و شیمیایی می شود که در نتیجه یک سری اثرات مافوق صوت مکانیکی، حرارتی، الکترومغناطیسی و شیمیایی از جمله اثرات زیر ایجاد می شود:
اثر مکانیکی
عمل مکانیکی ناشی از اولتراسوند می تواند باعث امولسیون شدن مایعات، مایع شدن ژل ها و پراکندگی جامدات شود. هنگامی که مایع اولتراسونیک یک موج ایستاده در محیط تشکیل می دهد، ذرات ریز معلق در سیال به دلیل نیروی مکانیکی در گره متراکم شده و تجمع دوره ای در محیط ایجاد می کنند.
اثر الکترومغناطیسی
هنگامی که امواج اولتراسونیک در مواد پیزوالکتریک و مواد مغناطیس گیر منتشر می شود، قطبش القاء شده و مغناطش القایی ناشی از عمل مکانیکی امواج اولتراسونیک است.
اثر کاویتاسیون
هنگامی که امواج اولتراسونیک به مایع اعمال می شود، می توان تعداد زیادی حباب کوچک ایجاد کرد. یکی از دلایل این است که یک تنش کششی موضعی در مایع ایجاد می شود تا فشار منفی ایجاد کند. کاهش فشار باعث می شود که گاز در ابتدا در مایع حل شده به صورت فوق اشباع شده و از مایع خارج شده و به حباب های کوچک تبدیل شود. دلیل دیگر این است که تنش کششی قوی مایع را به داخل حفره ای به نام کاویتاسیون "پاره می کند". در داخل حفره بخار مایع یا گاز دیگری وجود دارد که در مایع حل می شود، شاید حتی خلاء. حباب های کوچکی که در اثر کاویتاسیون ایجاد می شوند به حرکت، رشد یا ترکیدن با ارتعاش محیط اطراف ادامه می دهند. هنگامی که می ترکد، مایع اطراف ناگهان به درون حباب ها می ترکد تا دمای بالا و فشار بالا و همچنین امواج ضربه ای ایجاد کند. اصطکاک داخلی که همراه با کاویتاسیون است می تواند یک بار الکتریکی تشکیل دهد و به دلیل تخلیه باعث درخشندگی در حباب ها شود. تکنولوژی درمان اولتراسونیک در مایع بیشتر مربوط به کاویتاسیون است.
اثر حرارتی
با توجه به فرکانس اولتراسونیک بالا و انرژی بالا، می تواند اثرات حرارتی قابل توجهی را هنگام جذب توسط قطعه کار ایجاد کند.
اثر شیمیایی
اثر امواج مافوق صوت می تواند واکنش های شیمیایی خاصی را تقویت یا تسریع کند. به عنوان مثال، آب مقطر خالص پس از درمان اولتراسونیک، پراکسید هیدروژن تولید می کند. آب محلول در نیتروژن پس از درمان اولتراسونیک اسید نیتروژن تولید می کند. و محلول آبی رنگ پس از درمان اولتراسونیک تغییر رنگ داده یا محو می شود. این پدیده ها همیشه با کاویتاسیون همراه هستند. سونوگرافی همچنین می تواند فرآیندهای هیدرولیز، تجزیه و پلیمریزاسیون بسیاری از مواد شیمیایی را تسریع کند. سونوگرافی همچنین تأثیر قابل توجهی بر فرآیندهای فتوشیمیایی و الکتروشیمیایی دارد. پس از درمان اولتراسونیک محلول های آبی مختلف اسیدهای آمینه مختلف و سایر مواد آلی، باند طیف جذب مشخصه ناپدید می شود و جذب کلی یکنواخت را نشان می دهد که نشان می دهد ساختار مولکولی توسط کاویتاسیون تغییر کرده است.
