Kad ultraskaņas viļņi izplatās vidē, ultraskaņas viļņu un vides mijiedarbības dēļ vidē notiek fizikālas un ķīmiskas izmaiņas, kā rezultātā rodas virkne mehānisku, termisku, elektromagnētisku un ķīmisku ultraskaņas efektu, tostarp šādi:
Mehāniskais efekts
Ultraskaņas izraisītā mehāniskā iedarbība var veicināt šķidrumu emulgāciju, želeju sašķidrināšanu un cieto vielu izkliedi. Kad ultraskaņas šķidrums vidē veido stāvošu vilni, šķidrumā suspendētās sīkās daļiņas mehāniskā spēka ietekmē kondensējas mezglā un veido periodisku uzkrāšanos vidē.
Elektromagnētiskais efekts
Ultraskaņas viļņiem izplatoties pjezoelektriskos materiālos un magnetostriktīvos materiālos, ultraskaņas viļņu mehāniskās iedarbības dēļ tiek izraisīta polarizācija un inducēta magnetizācija.
Kavitācijas efekts
Kad šķidrumam tiek pielietoti ultraskaņas viļņi, var rasties liels skaits mazu burbuļu. Viens no iemesliem ir tas, ka šķidrumā rodas lokāls stiepes spriegums, veidojot negatīvu spiedienu. Spiediena pazemināšanās padara sākotnēji šķidrumā izšķīdušo gāzi pārsātinātu un izplūst no šķidruma, kļūstot par maziem burbuļiem. Vēl viens iemesls ir tas, ka spēcīgais stiepes spriegums “saplēš” šķidrumu dobumā, ko sauc par kavitāciju. Dobumā ir šķidruma tvaiki vai cita gāze, kas izšķīst šķidrumā, varbūt pat vakuums. Kavitācijas radītie mazie burbuļi turpinās kustēties, augt vai pārsprāgt ar apkārtējās vides vibrācijām. Kad tas pārsprāgst, apkārtējais šķidrums pēkšņi pārsprāgst burbuļos, radot augstu temperatūru un augstu spiedienu, kā arī triecienviļņus. Iekšējā berze, kas pavada kavitāciju, var veidot elektrisko lādiņu un izraisīt luminiscenci burbuļos izlādes dēļ. Ultraskaņas apstrādes tehnoloģija šķidrumā galvenokārt ir saistīta ar kavitāciju.
Termiskais efekts
Pateicoties augstajai ultraskaņas frekvencei un lielajai enerģijai, tas var radīt ievērojamus termiskos efektus, kad to absorbē sagatave.
Ķīmiskā iedarbība
Ultraskaņas viļņu iedarbība var veicināt vai paātrināt noteiktas ķīmiskās reakcijas. Piemēram, tīrs destilēts ūdens pēc ultraskaņas apstrādes rada ūdeņraža peroksīdu; slāpeklī izšķīdināts ūdens pēc ultraskaņas apstrādes rada slāpekļskābi; un krāsvielu ūdens šķīdums mainīs krāsu vai izbalēs pēc ultraskaņas apstrādes. Šīs parādības vienmēr pavada kavitācija. Ultraskaņa var arī paātrināt daudzu ķīmisko vielu hidrolīzes, sadalīšanās un polimerizācijas procesus. Ultraskaņa būtiski ietekmē arī fotoķīmiskos un elektroķīmiskos procesus. Pēc dažādu aminoskābju un citu organisko vielu ūdens šķīdumu ultraskaņas apstrādes pazūd raksturīgā absorbcijas spektra josla un uzrāda vienmērīgu vispārējo absorbciju, kas liecina, ka molekulārā struktūra ir izmainīta kavitācijas rezultātā.
