超聲波在介質中進行傳播時，會與傳播介質發生多種效應，使得介質產生相應的機械、物理、電磁、化學變化，進而產生諸如機械的、電磁的、熱能的、化學的相關效應：

(1)機械效應：超聲波所產生的機械振動作用會使得固體介質分散化，液體介質產生乳化，凝膠體介質產生液化。流體介質在超聲波作用下，產生駐波現象，導致流體中的微小懸浮粒子在機械力作用下聚集於波節上，在空間上表現為周期性的粒子聚集。磁致伸縮材料在超聲波的機械振動作用下，會產生機械壓縮，從而引起磁化。壓電材料在超聲波的機械振動作用下，會產生機械壓縮，從而引起感應電荷。

(2)空化效應：超聲波在液體中傳播時，液體中的微小粒子在超聲波作用下產生劇烈運動，從而產生很多微小氣泡。這些小氣泡會隨著超聲波的作用而瞬間膨脹並破裂，從而使得這些微小粒子產生非常的高速碰撞，並產生*的壓。這種微粒間劇烈的碰撞和摩擦作用，使得兩種不相溶的液體產生乳化現象，同時還會使得液體的溫度急劇升高，從而加速溶質的溶解過程，提高了液體的化學反應速度。這種液體在超聲波作用下產生的效應叫做空化效應。

(3)熱效應：超聲波在介質中傳播時會引起質點振動和粒子摩擦，部分超聲波能量被粒子吸收轉變為熱能，介質溫度就會相應升高。同時由於高頻超聲波攜帶的能量非常大，撞擊作用時，能量被介質吸收而產生顯著的熱效應。

(4)化學效應：超聲波的空化作用同時還會使得液體的溫度急劇升高，從而加速溶質的溶解，加速液體的化學反應速度。超聲波還可以對大量化學物質的聚合、分解和水解過程產生明顯的催化和加速作用。超聲波效應對電化學和光化學的某些過程也能產生明顯的影響。