Када се ултразвучни таласи шире у медијуму, услед интеракције између ултразвучних таласа и медијума, медијум пролази кроз физичке и хемијске промене, што резултира низом механичких, термичких, електромагнетних и хемијских ултразвучних ефеката, укључујући следеће ефекте:
Механички ефекат
Механичко дејство изазвано ултразвуком може подстаћи емулзификацију течности, укапљивање гелова и дисперзију чврстих материја. Када ултразвучна течност формира стојећи талас у медијуму, ситне честице суспендоване у течности кондензују се на чвору услед механичке силе и формирају периодичне акумулације у медијуму.
Електромагнетни ефекат
Када се ултразвучни таласи шире у пиезоелектричним материјалима и магнетостриктивним материјалима, индукована поларизација и индукована магнетизација услед механичког дејства ултразвучних таласа.
Ефекат кавитације
Велики број малих мехурића може се створити када се ултразвучни таласи примењују на течност. Један од разлога је тај што се у течности јавља локални затезни напон који ствара негативан притисак. Смањење притиска чини да је гас првобитно растворен у течности презасићеним и излази из течности и постаје мали мехурићи. Други разлог је тај што јак затезни напон „трга“ течност у шупљину која се зове кавитација. Унутар шупљине је течна пара или други гас који се раствара у течности, можда чак и вакуум. Мали мехурићи формирани кавитацијом ће наставити да се крећу, расту или пуцају уз вибрацију околног медија. Када пукне, околна течност изненада пуца у мехуриће да би створила високу температуру и висок притисак, као и ударне таласе. Унутрашње трење које прати кавитацију може да формира електрични набој и да изазове луминисценцију у мехурицима услед пражњења. Технологија ултразвучног третмана у течности се углавном односи на кавитацију.
Топлотни ефекат
Због високе ултразвучне фреквенције и велике енергије, може произвести значајне топлотне ефекте када га апсорбује радни предмет.
Хемијски ефекат
Ефекат ултразвучних таласа може подстаћи или убрзати одређене хемијске реакције. На пример, чиста дестилована вода ствара водоник пероксид након ултразвучног третмана; вода растворена у азоту ствара азотну киселину након ултразвучног третмана; а водени раствор боје ће променити боју или избледети након ултразвучног третмана. Ове појаве су увек праћене кавитацијом. Ултразвук такође може убрзати процесе хидролизе, разлагања и полимеризације многих хемикалија. Ултразвук такође има значајан утицај на фотохемијске и електрохемијске процесе. Након ултразвучног третмана различитих водених раствора различитих аминокиселина и других органских супстанци, карактеристична трака апсорпционог спектра нестаје и показује уједначену општу апсорпцију, што указује да је молекуларна структура промењена кавитацијом.
