Ultrazvok je elastično mehansko valovanje v materialnem mediju. Je valovne oblike. Zato se lahko uporablja za zaznavanje fizioloških in patoloških informacij človeškega telesa, to je diagnostični ultrazvok. Hkrati je tudi energijska oblika. Ko se določen odmerek ultrazvoka širi po organizmih, lahko z njihovo interakcijo povzroči spremembe v delovanju in strukturi organizmov, to je ultrazvočni biološki učinek.

Učinki ultrazvoka na celice vključujejo predvsem toplotni učinek, učinek kavitacije in mehanski učinek. Toplotni učinek je, da ko se ultrazvok širi v mediju, trenje ovira molekularne vibracije, ki jih povzroča ultrazvok, in del energije pretvori v lokalno visoko toploto (42–43 ℃). Ker je kritična smrtonosna temperatura normalnega tkiva 45,7 ℃ in je občutljivost otečenega tkiva Liu višja kot pri normalnem tkivu, je pri tej temperaturi presnova otečenih celic Liu oslabljena, sinteza DNK, RNK in beljakovin pa je prizadeta, s čimer se uničijo rakave celice, ne da bi to vplivalo na normalna tkiva.

Kavitacijski učinek je nastanek vakuol v organizmih pod vplivom ultrazvočnega obsevanja. Z vibracijami vakuol in njihovo silovito eksplozijo nastaneta mehanski strižni tlak in turbulenca, kar povzroči otekanje, krvavitev, razpad tkiva in nekrozo.

Poleg tega, ko kavitacijski mehurček poči, takoj ustvari visoko temperaturo (približno 5000 ℃) in visok tlak (do 500 ℃) × 104 Pa), ki lahko termično disociirata vodno paro in tvorita radikal OH in atom H. Redoks reakcija, ki jo povzročata radikal OH in atom H, lahko povzroči razgradnjo polimerov, inaktivacijo encimov, lipidno peroksidacijo in uničenje celic.