Ultrazvok je zaradi svoje uporabe pri prenosu mase, prenosu toplote in kemijskih reakcijah postal raziskovalno središče na svetu. Z razvojem in popularizacijo ultrazvočne opreme je bil dosežen določen napredek v industrializaciji v Evropi in Ameriki. Razvoj znanosti in tehnologije na Kitajskem je postal nova interdisciplinarna veja – sonokemija. Na njen razvoj je vplivalo veliko dela, opravljenega v teoriji in praksi.

Tako imenovani ultrazvočni val se običajno nanaša na akustični val s frekvenčnim območjem od 20 kJ do 10 MHz. Njegova uporabna moč na kemijskem področju izhaja predvsem iz ultrazvočne kavitacije. Pri močnem udarnem valu in mikrocurku s hitrostjo nad 100 m/s lahko visok gradient strižnih sil udarnega vala in mikrocurka ustvari hidroksilne radikale v vodni raztopini. Ustrezni fizikalni in kemijski učinki so predvsem mehanski učinki (akustični šok, udarni val, mikrocurek itd.), toplotni učinki (lokalna visoka temperatura in visok tlak, splošni dvig temperature), optični učinki (sonoluminiscenca) in aktivacijski učinki (hidroksilni radikali nastajajo v vodni raztopini). Ti štirje učinki niso ločeni, temveč medsebojno delujejo in se medsebojno spodbujajo, da pospešijo proces reakcije.

Trenutne raziskave uporabe ultrazvoka so dokazale, da lahko ultrazvok aktivira biološke celice in pospeši presnovo. Ultrazvok nizke intenzivnosti ne poškoduje celotne strukture celice, lahko pa poveča presnovno aktivnost celice, poveča prepustnost in selektivnost celične membrane ter spodbudi biološko katalitično aktivnost encima. Ultrazvočni val visoke intenzivnosti lahko denaturira encim, po močnem nihanju povzroči flokulacijo in sedimentacijo koloida v celici ter utekočini ali emulgira gel, s čimer bakterije izgubijo biološko aktivnost. Poleg tega lahko trenutna visoka temperatura, sprememba temperature, trenutna visoka tlaka in sprememba tlaka, ki jih povzroča ultrazvočna kavitacija, ubijejo nekatere bakterije v tekočini, inaktivirajo viruse in celo uničijo celično steno nekaterih majhnih organizmov. Ultrazvok višje intenzivnosti lahko uniči celično steno in sprosti snovi v celici. Ti biološki učinki se nanašajo tudi na učinek ultrazvoka na tarčo zaradi posebnosti strukture algnih celic. Obstaja tudi poseben mehanizem za ultrazvočno zatiranje in odstranjevanje alg, to pomeni, da se zračna blazina v celici alg uporablja kot kavitacijsko jedro kavitacijskega mehurčka, zračna blazina pa se zlomi, ko se kavitacijski mehurček zlomi, zaradi česar celica alg izgubi sposobnost nadzora lebdenja.