1.機械的効果：超音波の機械的作用は液体の乳化、ゲルの液化及び固体の分散を促進することができる。超音波流体媒体中に定在波が形成されると、流体中に懸濁した微小粒子は機械力の作用を受けて節に凝集し、空間に周期的な堆積を形成する。超音波が圧電材料や磁歪材料を伝播する際、超音波の機械的作用による感生電極化や感生磁化。

2.キャビテーション作用：超音波が液体に作用すると大量の小さな気泡を発生することができる。1つの原因は、液体内に局所的に引張応力が発生して負圧を形成し、圧力の低下により本来液体に溶解していたガスが過飽和し、液体から脱出し、小気泡となることである。もう1つの理由は、強力な引張応力が液体を空洞に「引き裂く」ことで、キャビテーションと呼ばれています。空洞内は液体蒸気または液体に溶解した別のガスであり、真空である可能性もある。キャビテーション作用によって形成された小さな気泡は、周囲の媒体の振動に伴って絶えず移動し、成長したり、突然破滅したりする。破滅時に周囲の液体が突然気泡に突入して高温、高圧が発生し、同時に衝撃波が発生する。キャビテーション作用に伴う内部摩擦は電荷を形成し、気泡内で放電により発光現象を発生させることができる。液体中で超音波処理を行う技術の多くはキャビテーション作用と関係がある。

3.熱効果：超音波周波数が高く、エネルギーが大きいため、媒体に吸収されると顕著な熱効果が生じる。

4.化学効果：超音波の作用はいくつかの化学反応の発生または加速を促進することができる。純粋な蒸留水が超音波処理された後に過酸化水素を生成する、窒素を溶解した水は超音波処理を経て亜硝酸を発生し、染料の水溶液は超音波処理されると変色したり退色したりする。これらの現象の発生はすべてキャビテーション作用に伴う。超音波はまた、多くの化学物質の加水分解、分解、重合過程を加速することができる。超音波は光化学と電気化学過程にも明らかな影響を与える。各種アミノ酸及び他の有機物質の水溶液は超音波処理された後、特徴吸収スペクトルバンドは消失して均一な一般吸収を呈し、これはキャビテーション作用が分子構造を変化させたことを示している。