Apabila gelombang ultrasonik merambat dalam medium, disebabkan oleh interaksi antara gelombang ultrasonik dan medium, medium mengalami perubahan fizikal dan kimia, menghasilkan satu siri kesan ultrasonik mekanikal, terma, elektromagnet dan kimia, termasuk kesan berikut:
Kesan mekanikal
Tindakan mekanikal yang disebabkan oleh ultrasound boleh menggalakkan pengemulsi cecair, pencairan gel, dan penyebaran pepejal. Apabila cecair ultrasonik membentuk gelombang berdiri dalam medium, zarah-zarah kecil terampai dalam bendalir akan terpeluwap pada nod disebabkan oleh daya mekanikal dan membentuk pengumpulan berkala dalam medium.
Kesan elektromagnet
Apabila gelombang ultrasonik merambat dalam bahan piezoelektrik dan bahan magnetostrictive, polarisasi teraruh dan magnetisasi teraruh disebabkan oleh tindakan mekanikal gelombang ultrasonik.
Kesan peronggaan
Sebilangan besar buih kecil boleh dihasilkan apabila gelombang ultrasonik digunakan pada cecair. Satu sebab ialah tegasan tegangan tempatan berlaku dalam cecair untuk membentuk tekanan negatif. Penurunan tekanan menjadikan gas pada asalnya terlarut dalam cecair tepu tepu dan terlepas daripada cecair menjadi buih-buih kecil. Sebab lain ialah tegasan tegangan yang kuat "mengoyakkan" cecair ke dalam rongga yang dipanggil peronggaan. Di dalam rongga terdapat wap cecair atau gas lain yang larut dalam cecair, mungkin juga vakum. Gelembung kecil yang terbentuk oleh peronggaan akan terus bergerak, membesar, atau pecah dengan getaran medium sekeliling. Apabila ia pecah, cecair di sekelilingnya tiba-tiba pecah ke dalam buih untuk menghasilkan suhu tinggi dan tekanan tinggi, serta gelombang kejutan. Geseran dalaman yang mengiringi peronggaan boleh membentuk cas elektrik dan menyebabkan luminescence dalam gelembung akibat nyahcas. Teknologi rawatan ultrasonik dalam cecair kebanyakannya berkaitan dengan peronggaan.
Kesan terma
Oleh kerana frekuensi ultrasonik yang tinggi dan tenaga yang tinggi, ia boleh menghasilkan kesan haba yang ketara apabila diserap oleh bahan kerja.
Kesan kimia
Kesan gelombang ultrasonik boleh menggalakkan atau mempercepatkan tindak balas kimia tertentu. Sebagai contoh, air suling tulen menjana hidrogen peroksida selepas rawatan ultrasonik; air terlarut nitrogen menjana asid nitrus selepas rawatan ultrasonik; dan larutan akueus pewarna akan berubah warna atau pudar selepas rawatan ultrasonik. Fenomena ini sentiasa disertai dengan peronggaan. Ultrasound juga boleh mempercepatkan proses hidrolisis, penguraian dan pempolimeran banyak bahan kimia. Ultrasound juga mempunyai kesan yang ketara terhadap proses fotokimia dan elektrokimia. Selepas rawatan ultrasonik pelbagai larutan akueus pelbagai asid amino dan bahan organik lain, jalur spektrum penyerapan ciri hilang dan menunjukkan penyerapan umum yang seragam, yang menunjukkan bahawa struktur molekul telah diubah oleh peronggaan.
