Ko se ultrazvočni valovi širijo v mediju, je zaradi interakcije med ultrazvočnimi valovi in medijem medij podvržen fizikalnim in kemičnim spremembam, kar ima za posledico vrsto mehanskih, toplotnih, elektromagnetnih in kemičnih ultrazvočnih učinkov, vključno z naslednjimi učinki:
Mehanski učinek
Mehansko delovanje, ki ga povzroča ultrazvok, lahko pospeši emulgiranje tekočin, utekočinjenje gelov in disperzijo trdnih snovi. Ko ultrazvočna tekočina tvori stoječe valovanje v mediju, se drobni delci, suspendirani v tekočini, kondenzirajo na vozlišču zaradi mehanske sile in tvorijo periodično kopičenje v mediju.
Elektromagnetni učinek
Ko se ultrazvočni valovi širijo v piezoelektričnih materialih in magnetostriktivnih materialih, inducirana polarizacija in inducirana magnetizacija zaradi mehanskega delovanja ultrazvočnih valov.
Učinek kavitacije
Ko se na tekočino nanašajo ultrazvočni valovi, se lahko ustvari veliko število majhnih mehurčkov. Eden od razlogov je, da se v tekočini pojavi lokalna natezna napetost, ki povzroči podtlak. Zaradi znižanja tlaka je plin, ki je bil prvotno raztopljen v tekočini, prenasičen in uhaja iz tekočine v majhne mehurčke. Drugi razlog je, da močna natezna napetost "raztrga" tekočino v votlino, imenovano kavitacija. V notranjosti votline je tekoča para ali drug plin, ki se raztopi v tekočini, morda celo vakuum. Majhni mehurčki, ki nastanejo zaradi kavitacije, se bodo še naprej premikali, rasli ali počili z vibracijami okoliškega medija. Ko poči, okoliška tekočina nenadoma poči v mehurčke, da ustvari visoko temperaturo in visok tlak ter udarne valove. Notranje trenje, ki spremlja kavitacijo, lahko tvori električni naboj in povzroči luminiscenco v mehurčkih zaradi razelektritve. Tehnologija ultrazvočne obdelave v tekočini je večinoma povezana s kavitacijo.
Toplotni učinek
Zaradi visoke ultrazvočne frekvence in visoke energije lahko povzroči pomembne toplotne učinke, ko jih absorbira obdelovanec.
Kemični učinek
Učinek ultrazvočnih valov lahko spodbudi ali pospeši nekatere kemične reakcije. Na primer, čista destilirana voda ustvarja vodikov peroksid po ultrazvočni obdelavi; voda, raztopljena v dušiku, po ultrazvočni obdelavi ustvari dušikasto kislino; in vodna raztopina barvila bo po ultrazvočni obdelavi spremenila barvo ali zbledela. Te pojave vedno spremlja kavitacija. Ultrazvok lahko tudi pospeši hidrolizo, razgradnjo in polimerizacijo številnih kemikalij. Ultrazvok pomembno vpliva tudi na fotokemične in elektrokemične procese. Po ultrazvočni obdelavi različnih vodnih raztopin različnih aminokislin in drugih organskih snovi, značilni pas absorpcijskega spektra izgine in kaže enakomerno splošno absorpcijo, kar kaže, da je bila molekularna struktura spremenjena s kavitacijo.
