Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam suatu medium, akibat interaksi antara gelombang ultrasonik dan medium tersebut, medium tersebut mengalami perubahan fisika dan kimia, sehingga menimbulkan serangkaian efek ultrasonik mekanis, termal, elektromagnetik, dan kimia, antara lain sebagai berikut: efek :
Efek mekanis
Tindakan mekanis yang disebabkan oleh USG dapat mendorong emulsifikasi cairan, pencairan gel, dan dispersi padatan. Ketika cairan ultrasonik membentuk gelombang berdiri di dalam medium, partikel-partikel kecil yang tersuspensi dalam cairan tersebut terkondensasi di simpul karena gaya mekanik dan membentuk akumulasi periodik dalam medium.
Efek elektromagnetik
Ketika gelombang ultrasonik merambat dalam bahan piezoelektrik dan bahan magnetostriktif, polarisasi terinduksi dan magnetisasi terinduksi disebabkan oleh aksi mekanis gelombang ultrasonik.
Efek kavitasi
Sejumlah besar gelembung kecil dapat dihasilkan ketika gelombang ultrasonik diterapkan pada cairan. Salah satu alasannya adalah terjadi tegangan tarik lokal pada cairan sehingga membentuk tekanan negatif. Penurunan tekanan membuat gas yang semula larut dalam cairan menjadi jenuh dan keluar dari cairan menjadi gelembung-gelembung kecil. Alasan lainnya adalah tegangan tarik yang kuat “merobek” cairan ke dalam rongga yang disebut kavitasi. Di dalam rongga tersebut terdapat uap cair atau gas lain yang larut dalam cairan tersebut, bahkan mungkin ruang hampa. Gelembung-gelembung kecil yang terbentuk akibat kavitasi akan terus bergerak, membesar, atau pecah seiring dengan getaran medium di sekitarnya. Ketika meledak, cairan di sekitarnya tiba-tiba meledak menjadi gelembung sehingga menghasilkan suhu tinggi dan tekanan tinggi, serta gelombang kejut. Gesekan internal yang menyertai kavitasi dapat membentuk muatan listrik dan menyebabkan pendaran pada gelembung akibat pelepasan. Teknologi pengolahan ultrasonik dalam cairan sebagian besar berkaitan dengan kavitasi.
Efek termal
Karena frekuensi ultrasonik yang tinggi dan energi yang tinggi, dapat menghasilkan efek termal yang signifikan ketika diserap oleh benda kerja.
Efek kimia
Pengaruh gelombang ultrasonik dapat mendorong atau mempercepat reaksi kimia tertentu. Misalnya, air suling murni menghasilkan hidrogen peroksida setelah perawatan ultrasonik; air yang dilarutkan nitrogen menghasilkan asam nitrat setelah perawatan ultrasonik; dan larutan pewarna akan berubah warna atau memudar setelah perawatan ultrasonik. Fenomena ini selalu disertai kavitasi. USG juga dapat mempercepat proses hidrolisis, dekomposisi dan polimerisasi banyak bahan kimia. USG juga memiliki pengaruh yang signifikan terhadap proses fotokimia dan elektrokimia. Setelah perlakuan ultrasonik berbagai larutan berair dari berbagai asam amino dan zat organik lainnya, pita spektrum serapan karakteristik menghilang dan menunjukkan serapan umum yang seragam, yang menunjukkan bahwa struktur molekul telah diubah oleh kavitasi.
