เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในตัวกลาง เนื่องจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างคลื่นอัลตราโซนิกกับตัวกลาง ตัวกลางจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางกายภาพและทางเคมี ส่งผลให้เกิดชุดของผลกระทบทางกล ความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า และเคมี รวมถึงผลกระทบต่อไปนี้:
ผลกระทบทางกล
การกระทำทางกลที่เกิดจากอัลตราซาวนด์สามารถส่งเสริมการทำให้เป็นอิมัลชันของของเหลว การทำให้เจลกลายเป็นของเหลว และการกระจายตัวของของแข็ง เมื่อของไหลอัลตราโซนิกก่อตัวเป็นคลื่นนิ่งในตัวกลาง อนุภาคขนาดเล็กที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวจะถูกควบแน่นที่โหนดเนื่องจากแรงทางกลและก่อให้เกิดการสะสมเป็นระยะในตัวกลาง
ผลกระทบทางแม่เหล็กไฟฟ้า
เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในวัสดุเพียโซอิเล็กทริกและวัสดุสนามแม่เหล็ก โพลาไรเซชันเหนี่ยวนำและสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำเนื่องจากการกระทำทางกลของคลื่นอัลตราโซนิก
เอฟเฟกต์คาวิเทชั่น
ฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อใช้คลื่นอัลตราโซนิกกับของเหลว เหตุผลหนึ่งก็คือความเค้นดึงเฉพาะที่เกิดขึ้นในของเหลวเพื่อสร้างแรงดันลบ ความดันที่ลดลงทำให้ก๊าซละลายในของเหลวอิ่มตัวยวดยิ่ง และหลุดออกจากของเหลวกลายเป็นฟองเล็กๆ อีกเหตุผลหนึ่งก็คือความเค้นดึงที่รุนแรงจะ "ฉีก" ของเหลวเข้าไปในโพรงที่เรียกว่าโพรงอากาศ ภายในโพรงมีไอของเหลวหรือก๊าซอื่นที่ละลายในของเหลว อาจเป็นสุญญากาศด้วยซ้ำ ฟองอากาศขนาดเล็กที่เกิดจากโพรงอากาศจะยังคงเคลื่อนที่ เติบโต หรือระเบิดตามการสั่นสะเทือนของตัวกลางที่อยู่รอบๆ เมื่อมันระเบิด ของเหลวที่อยู่รอบๆ จะระเบิดเข้าไปในฟองอากาศอย่างกะทันหันเพื่อสร้างอุณหภูมิสูงและความดันสูง เช่นเดียวกับคลื่นกระแทก แรงเสียดทานภายในที่มาพร้อมกับโพรงอากาศสามารถก่อให้เกิดประจุไฟฟ้าและทำให้เกิดการเรืองแสงในฟองอากาศเนื่องจากการคายประจุ เทคโนโลยีการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในของเหลวส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการเกิดโพรงอากาศ
ผลกระทบจากความร้อน
เนื่องจากความถี่อัลตราโซนิกสูงและพลังงานสูง จึงสามารถสร้างผลกระทบทางความร้อนอย่างมีนัยสำคัญเมื่อชิ้นงานถูกดูดซับ
ผลกระทบทางเคมี
ผลกระทบของคลื่นอัลตราโซนิกสามารถส่งเสริมหรือเร่งปฏิกิริยาเคมีบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น น้ำกลั่นบริสุทธิ์จะสร้างไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์หลังการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง น้ำที่ละลายด้วยไนโตรเจนจะสร้างกรดไนตรัสหลังจากการบำบัดด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง และสารละลายน้ำสีย้อมจะเปลี่ยนสีหรือจางลงหลังจากการรักษาด้วยอัลตราโซนิก ปรากฏการณ์เหล่านี้มักมาพร้อมกับการเกิดโพรงอากาศเสมอ อัลตราซาวนด์ยังสามารถเร่งกระบวนการไฮโดรไลซิส การสลายตัว และการเกิดพอลิเมอไรเซชันของสารเคมีหลายชนิด อัลตราซาวด์ยังมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกระบวนการโฟโตเคมีและเคมีไฟฟ้า หลังจากการบำบัดด้วยอัลตราโซนิกของสารละลายน้ำต่างๆ ของกรดอะมิโนต่างๆ และสารอินทรีย์อื่นๆ แถบสเปกตรัมการดูดกลืนแสงที่มีลักษณะเฉพาะจะหายไปและแสดงการดูดซึมทั่วไปที่สม่ำเสมอ ซึ่งบ่งชี้ว่าโครงสร้างโมเลกุลมีการเปลี่ยนแปลงโดยการเกิดโพรงอากาศ
