Ultraäänestä on tullut maailmanlaajuinen tutkimusalue sen massansiirron, lämmönsiirron ja kemiallisten reaktioiden ansiosta. Ultraäänilaitteiden kehityksen ja yleistymisen myötä teollistuminen on edistynyt jonkin verran Euroopassa ja Amerikassa. Tieteen ja teknologian kehityksestä Kiinassa on tullut uusi monitieteinen ala – sonokemia. Sen kehitykseen on vaikuttanut paljon teorian ja sovellusten saralla tehtyä työtä.

Niin sanottu ultraääniaallolla tarkoitetaan yleensä akustista aaltoa, jonka taajuusalue on 20 000–10 MHz. Sen sovellusteho kemian alalla tulee pääasiassa ultraäänikavitaatiosta. Voimakkaan paineaallon ja yli 100 m/s nopeudella kulkevan mikrosuihkun aiheuttama iskuaallon ja mikrosuihkun suuri gradienttileikkaus voi tuottaa hydroksyyliradikaaleja vesiliuoksessa. Vastaavat fysikaaliset ja kemialliset vaikutukset ovat pääasiassa mekaanisia vaikutuksia (akustinen shokki, paineaalto, mikrosuihku jne.), lämpövaikutuksia (paikallinen korkea lämpötila ja korkea paine, kokonaislämpötilan nousu), optisia vaikutuksia (sonoluminesenssi) ja aktivointivaikutuksia (hydroksyyliradikaalien muodostuminen vesiliuoksessa). Nämä neljä vaikutusta eivät ole erillisiä, vaan ne vuorovaikuttavat ja edistävät toisiaan nopeuttaen reaktioprosessia.

Tällä hetkellä ultraäänen sovellusten tutkimus on osoittanut, että ultraääni voi aktivoida biologisia soluja ja edistää aineenvaihduntaa. Matalatehoinen ultraääni ei vahingoita solun koko rakennetta, mutta se voi tehostaa solun aineenvaihduntaa, lisätä solukalvon läpäisevyyttä ja selektiivisyyttä sekä edistää entsyymin biologista katalyyttistä aktiivisuutta. Korkeatehoinen ultraääniaalto voi denaturoida entsyymin, saada solun kolloidin flokkuloitumaan ja sedimentoitumaan voimakkaan värähtelyn jälkeen ja nesteyttää tai emulgoida geelin, jolloin bakteerit menettävät biologisen aktiivisuutensa. Lisäksi ultraäänikavitaation aiheuttama hetkellinen korkea lämpötila, lämpötilan muutos, hetkellinen korkea paine ja paineen muutos tappavat osan nesteessä olevista bakteereista, inaktivoivat viruksen ja jopa tuhoavat joidenkin pienten tunnusorganismien soluseinän. Korkeatehoinen ultraääni voi tuhota soluseinän ja vapauttaa solussa olevia aineita. Nämä biologiset vaikutukset soveltuvat myös ultraäänen vaikutukseen kohteeseen leväsolurakenteen erityispiirteiden vuoksi. On myös erityinen mekanismi ultraäänilevien tukahduttamiseen ja poistamiseen, eli leväsolun ilmatyynyä käytetään kavitaatiokuplan kavitaatioytimenä, ja ilmatyyny rikkoutuu, kun kavitaatiokupla rikkoutuu, jolloin leväsolu menettää kyvyn hallita kellumista.