Cando as ondas ultrasónicas se propagan no medio, debido á interacción entre as ondas ultrasónicas e o medio, o medio sofre cambios físicos e químicos, que orixinan unha serie de efectos ultrasónicos mecánicos, térmicos, electromagnéticos e químicos, incluíndo os seguintes efectos:
Efecto mecánico
A acción mecánica causada polos ultrasóns pode promover a emulsificación de líquidos, a licuefacción de xeles e a dispersión de sólidos. Cando o fluído ultrasónico forma unha onda estacionaria no medio, as pequenas partículas suspendidas no fluído condénsanse no nó debido á forza mecánica e forman acumulación periódica no medio.
Efecto electromagnético
Cando as ondas ultrasónicas se propagan en materiais piezoeléctricos e materiais magnetostrictivos, polarización inducida e magnetización inducida debido á acción mecánica das ondas ultrasónicas.
Efecto cavitación
Pódese xerar un gran número de pequenas burbullas cando se aplican ondas ultrasónicas ao líquido. Unha razón é que se produce unha tensión de tracción local no líquido para formar unha presión negativa. A diminución da presión fai que o gas orixinalmente disolto no líquido estea supersaturado e escapa do líquido para converterse en pequenas burbullas. Outra razón é que a forte tensión de tracción "arranca" o líquido nunha cavidade chamada cavitación. Dentro da cavidade hai vapor líquido ou outro gas que se disolve no líquido, quizais mesmo un baleiro. As pequenas burbullas formadas pola cavitación seguirán movéndose, crecendo ou explotando coa vibración do medio circundante. Cando estoupa, o líquido circundante irrompe de súpeto nas burbullas para xerar alta temperatura e alta presión, así como ondas de choque. A fricción interna que acompaña á cavitación pode formar unha carga eléctrica e provocar luminiscencia nas burbullas debido á descarga. A tecnoloxía de tratamento de ultrasóns en líquido está relacionada principalmente coa cavitación.
Efecto térmico
Debido á alta frecuencia ultrasónica e á alta enerxía, pode producir efectos térmicos significativos cando é absorbido pola peza de traballo.
Efecto químico
O efecto das ondas ultrasónicas pode promover ou acelerar certas reaccións químicas. Por exemplo, a auga destilada pura xera peróxido de hidróxeno despois do tratamento ultrasónico; a auga disolta en nitróxeno xera ácido nitroso despois do tratamento ultrasónico; e a solución acuosa de colorante cambiará de cor ou desaparecerá despois do tratamento ultrasónico. Estes fenómenos sempre van acompañados de cavitación. Os ultrasóns tamén poden acelerar os procesos de hidrólise, descomposición e polimerización de moitos produtos químicos. Os ultrasóns tamén teñen un efecto significativo nos procesos fotoquímicos e electroquímicos. Despois do tratamento ultrasónico de varias solucións acuosas de varios aminoácidos e outras substancias orgánicas, a banda característica do espectro de absorción desaparece e mostra unha absorción xeral uniforme, o que indica que a estrutura molecular cambiou pola cavitación.
