Când undele ultrasonice se propagă în mediu, datorită interacțiunii dintre undele ultrasonice și mediu, mediul suferă modificări fizice și chimice, ducând la o serie de efecte ultrasonice mecanice, termice, electromagnetice și chimice, inclusiv următoarele efecte:
Efect mecanic
Acțiunea mecanică cauzată de ultrasunete poate favoriza emulsionarea lichidelor, lichefierea gelurilor și dispersia solidelor. Când fluidul ultrasonic formează o undă staționară în mediu, particulele minuscule suspendate în fluid sunt condensate la nod datorită forței mecanice și formează acumulare periodică în mediu.
Efect electromagnetic
Când undele ultrasonice se propagă în materiale piezoelectrice și materiale magnetostrictive, polarizarea indusă și magnetizarea indusă datorită acțiunii mecanice a undelor ultrasonice.
Efect de cavitație
Un număr mare de bule mici poate fi generat atunci când unde ultrasunete sunt aplicate lichidului. Unul dintre motive este că în lichid apare o tensiune de tracțiune locală pentru a forma o presiune negativă. Scăderea presiunii face ca gazul dizolvat inițial în lichid să fie suprasaturat și să scape din lichid pentru a deveni bule mici. Un alt motiv este că efortul puternic de tracțiune „rupe” lichidul într-o cavitate numită cavitație. În interiorul cavității se află vapori de lichid sau alt gaz care se dizolvă în lichid, poate chiar un vid. Micile bule formate prin cavitație vor continua să se miște, să crească sau să izbucnească odată cu vibrația mediului înconjurător. Când izbucnește, lichidul din jur izbucnește brusc în bule pentru a genera temperatură ridicată și presiune ridicată, precum și unde de șoc. Frecarea internă care însoțește cavitația poate forma o sarcină electrică și poate provoca luminiscență în bule din cauza descărcării. Tehnologia tratamentului cu ultrasunete în lichid este în mare parte legată de cavitație.
Efect termic
Datorită frecvenței ultrasunetelor ridicate și energiei mari, poate produce efecte termice semnificative atunci când este absorbită de piesa de prelucrat.
Efect chimic
Efectul undelor ultrasonice poate promova sau accelera anumite reacții chimice. De exemplu, apa distilată pură generează peroxid de hidrogen după tratamentul cu ultrasunete; apa dizolvată cu azot generează acid azotat după tratamentul cu ultrasunete; iar soluția apoasă de colorant își va schimba culoarea sau se va estompa după tratamentul cu ultrasunete. Aceste fenomene sunt întotdeauna însoțite de cavitație. De asemenea, ultrasunetele pot accelera procesele de hidroliza, descompunerea și polimerizarea multor substanțe chimice. Ultrasunetele au, de asemenea, un efect semnificativ asupra proceselor fotochimice și electrochimice. După tratarea cu ultrasunete a diferitelor soluții apoase de diverși aminoacizi și alte substanțe organice, banda caracteristică a spectrului de absorbție dispare și prezintă o absorbție generală uniformă, ceea ce indică faptul că structura moleculară a fost modificată prin cavitație.
