Ultraääni on elastinen mekaaninen aalto materiaaliväliaineessa. Se on aaltomuoto. Siksi sitä voidaan käyttää ihmiskehon fysiologisten ja patologisten tietojen havaitsemiseen, eli diagnostiseen ultraääneen. Samalla se on myös energiamuoto. Kun tietty ultraääniannos etenee organismeissa, se voi niiden vuorovaikutuksen kautta aiheuttaa muutoksia organismien toiminnassa ja rakenteessa, eli ultraäänen biologinen vaikutus.

Ultraäänen vaikutukset soluihin käsittävät pääasiassa lämpövaikutuksen, kavitaatiovaikutuksen ja mekaanisen vaikutuksen. Lämpövaikutus on se, että kun ultraääni etenee väliaineessa, kitka estää ultraäänen aiheuttamaa molekyylivärähtelyä ja muuntaa osan energiasta paikalliseksi korkeaksi lämmöksi (42–43 ℃). Koska normaalin kudoksen kriittinen tappava lämpötila on 45,7 ℃ ja turvonneen Liu-kudoksen herkkyys on korkeampi kuin normaalin kudoksen, turvonneiden Liu-solujen aineenvaihdunta heikkenee tässä lämpötilassa ja DNA:n, RNA:n ja proteiinin synteesi kärsii. Näin syöpäsoluja tapetaan vaikuttamatta normaaleihin kudoksiin.

Kavitaatioilmiö on vakuolien muodostuminen organismeissa ultraäänisäteilyn vaikutuksesta. Vakuolien värähtelyn ja niiden voimakkaan räjähdyksen seurauksena syntyy mekaanista leikkauspainetta ja turbulenssia, mikä johtaa turvotukseen, verenvuotoon, kudosten hajoamiseen ja nekroosiin.

Lisäksi, kun kavitaatiokupla puhkeaa, se tuottaa hetkellisesti korkean lämpötilan (noin 5000 ℃) ja korkean paineen (jopa 500 ℃) × 104pa), jotka voivat termisesti hajottaa vesihöyryä muodostaen .OH-radikaalia ja .H-atomia. .OH-radikaalin ja .H-atomin aiheuttama redox-reaktio voi johtaa polymeerin hajoamiseen, entsyymien inaktivoitumiseen, lipidiperoksidaatioon ja solujen tappamiseen.