超聲波在傳播過程中與媒質相互作用，相位和幅度發生變化，可以使媒質的狀態、組成、結構、功能和性質等發生變化。這類變化稱之為超聲效應。超聲波與媒質的相互作用可分為熱機制、機械力學機制和空化機制。 在一個由超聲波促進的化學反應體系中，以上的幾種機制，或單獨或協同的對反應起著催化作用:
1.熱機制：超聲波在媒質中傳播時，其振動能量不斷被媒質吸收轉變為熱量而使媒質溫度升高。這種使媒質溫度升高的效應稱為超聲的熱機制。
2.機械力學機制：當頻率較低，吸收系數較小，超聲的作用時間很短時，超聲效應的產生并不伴隨有明顯的熱效應。這時，超聲效應可歸結為機械力學機制，即超聲效應來源于表征聲場力學量的貢獻。超聲波也是一種機械能量的傳播形式，波動過程中的力學量如原點位移、振動速度、加速度及聲壓等參數可以表述超聲效應。
3.空化機制：超聲波聲化學效應的主要機制之一是聲空化(包括氣泡的形成、生長和崩裂等過程)。其現象包括兩個方面，即強超聲在液體中產生氣泡和氣泡在強超聲作用下的特殊運動。
超聲波液體溶液處理設備可按介質劃分為兩大類：
①水相中的聲化學。在超聲作用下，水分解為氫氧自由基和氫原子，由此可誘發出一系列化學反應。有機鹵化物如CH2Cl2 、CHCl3及CCl4在水介質中接受超聲作用，使碳氫鍵斷裂，生成自由基。對蛋白質、酶等生物分子的聲化學研究表明，聲致氧化還原作用是導致很多簡單產物的主要機制。
②非水液相中的聲化學。在該領域的研究工作尚處在起步階段。研究主要集中在以下幾個方面：均相合成反應；金屬表面上的有機反應；相轉移反應；固液兩相界面反應；聚合及高分子解聚反應。
