Ultrazvuk sa stal celosvetovým výskumným bodom vďaka svojej využitia v oblasti prenosu hmoty, prenosu tepla a chemických reakcií. S rozvojom a popularizáciou ultrazvukových zariadení sa dosiahol určitý pokrok v industrializácii v Európe a Amerike. Rozvoj vedy a techniky v Číne sa stal novým interdisciplinárnym odvetvím – sonochémiou. Jeho vývoj bol ovplyvnený množstvom práce vykonanej v teórii a aplikácii.

Takzvaná ultrazvuková vlna sa vo všeobecnosti vzťahuje na akustickú vlnu s frekvenčným rozsahom 20 kJ – 10 MHz. Jej aplikačný výkon v chemickej oblasti pochádza najmä z ultrazvukovej kavitácie. Pri silnej rázovej vlne a mikroprúde s rýchlosťou vyššou ako 100 m/s môže vysoký gradient šmyku rázovej vlny a mikroprúdu generovať hydroxylové radikály vo vodnom roztoku. Zodpovedajúce fyzikálne a chemické účinky sú najmä mechanické účinky (akustický šok, rázová vlna, mikroprúd atď.), tepelné účinky (lokálna vysoká teplota a vysoký tlak, celkový nárast teploty), optické účinky (sonoluminiscencia) a aktivačné účinky (hydroxylové radikály vznikajú vo vodnom roztoku). Tieto štyri účinky nie sú izolované, ale interagujú a navzájom sa podporujú, aby urýchlili reakčný proces.

V súčasnosti výskum aplikácie ultrazvuku dokázal, že ultrazvuk môže aktivovať biologické bunky a podporovať metabolizmus. Nízkointenzívny ultrazvuk nepoškodí celú štruktúru bunky, ale môže zvýšiť metabolickú aktivitu bunky, zvýšiť permeabilitu a selektivitu bunkovej membrány a podporiť biologickú katalytickú aktivitu enzýmu. Vysokointenzívna ultrazvuková vlna môže denaturovať enzým, po silnom kmitaní spôsobiť flokuláciu a sedimentáciu koloidu v bunke a skvapalniť alebo emulgovať gél, čím baktérie stratia biologickú aktivitu. Okrem toho okamžitá vysoká teplota, zmena teploty, okamžitý vysoký tlak a zmena tlaku spôsobené ultrazvukovou kavitáciou zabijú niektoré baktérie v kvapaline, inaktivujú vírusy a dokonca zničia bunkovú stenu niektorých malých symbolických organizmov. Vysokointenzívny ultrazvuk môže zničiť bunkovú stenu a uvoľniť látky v bunke. Tieto biologické účinky sa vzťahujú aj na účinok ultrazvuku na cieľ kvôli špecifickej štruktúre riasových buniek. Existuje tiež špeciálny mechanizmus na ultrazvukové potlačenie a odstraňovanie rias, to znamená, že vzduchový vak v bunke rias sa používa ako kavitačné jadro kavitačnej bubliny a vzduchový vak sa rozbije, keď sa kavitačná bublina rozbije, čo má za následok, že bunka rias stratí schopnosť ovládať plávanie.