Amikor az ultrahanghullámok a közegben terjednek, az ultrahanghullámok és a közeg közötti kölcsönhatás következtében a közeg fizikai és kémiai változásokon megy keresztül, ami mechanikai, termikus, elektromágneses és kémiai ultrahanghatások sorozatát eredményezi, beleértve a következő hatásokat:
Mechanikai hatás
Az ultrahang által okozott mechanikai hatás elősegítheti a folyadékok emulgeálódását, a gélek cseppfolyósodását és a szilárd anyagok diszperzióját. Amikor az ultrahangos folyadék állóhullámot képez a közegben, a folyadékban szuszpendált apró részecskék a mechanikai erő hatására a csomópontban kondenzálódnak, és periodikusan felhalmozódnak a közegben.
Elektromágneses hatás
Amikor az ultrahanghullámok piezoelektromos anyagokban és magnetostrikciós anyagokban terjednek, az ultrahanghullámok mechanikai hatása miatt indukált polarizációt és indukált mágnesezést okoz.
Kavitációs hatás
Nagyszámú kis buborék keletkezhet, amikor ultrahanghullámokat alkalmaznak a folyadékra. Ennek egyik oka az, hogy a folyadékban helyi húzófeszültség lép fel, és negatív nyomást hoz létre. A nyomás csökkenése a folyadékban eredetileg feloldott gázt túltelítetté teszi, és kis buborékokká távozik a folyadékból. Egy másik ok, hogy az erős húzófeszültség a folyadékot egy kavitációnak nevezett üregbe „tépi”. Az üreg belsejében folyékony gőz vagy más gáz van, amely feloldódik a folyadékban, esetleg vákuum. A kavitáció által képződött kis buborékok a környező közeg rezgésével tovább mozognak, növekednek vagy felrobbannak. Amikor felrobban, a környező folyadék hirtelen felrobban a buborékokba, magas hőmérsékletet és nagy nyomást, valamint lökéshullámokat generálva. A kavitációt kísérő belső súrlódás elektromos töltést képezhet, és a kisülés miatt lumineszcenciát okozhat a buborékokban. A folyadékban végzett ultrahangos kezelés technológiája leginkább a kavitációhoz kapcsolódik.
Termikus hatás
A magas ultrahangfrekvenciának és a nagy energiának köszönhetően jelentős hőhatást válthat ki, ha elnyeli a munkadarab.
Kémiai hatás
Az ultrahanghullámok hatása elősegítheti vagy felgyorsíthatja bizonyos kémiai reakciókat. Például a tiszta desztillált víz ultrahangos kezelés után hidrogén-peroxidot termel; a nitrogénben oldott víz ultrahangos kezelés után salétromosavat fejleszt; és a festék vizes oldata megváltoztatja a színét vagy elhalványul az ultrahangos kezelés után. Ezeket a jelenségeket mindig kavitáció kíséri. Az ultrahang számos vegyi anyag hidrolízisét, bomlását és polimerizációs folyamatát is felgyorsíthatja. Az ultrahang a fotokémiai és elektrokémiai folyamatokra is jelentős hatással van. Különböző aminosavak és egyéb szerves anyagok különböző vizes oldatainak ultrahangos kezelése után a jellegzetes abszorpciós spektrumsáv eltűnik és egységes általános abszorpciót mutat, ami arra utal, hogy a molekulaszerkezet a kavitáció hatására megváltozott.
