Gli ultrasuoni sono diventati un punto di riferimento per la ricerca a livello mondiale grazie alla loro applicazione nel trasferimento di massa, nello scambio termico e nelle reazioni chimiche. Con lo sviluppo e la diffusione delle apparecchiature a ultrasuoni, si sono compiuti progressi nell'industrializzazione in Europa e America. Lo sviluppo scientifico e tecnologico in Cina ha dato vita a una nuova disciplina interdisciplinare: la sonochimica. Il suo sviluppo è stato influenzato da un intenso lavoro teorico e applicativo.

Le cosiddette onde ultrasoniche si riferiscono generalmente alle onde acustiche con una gamma di frequenza di 20k-10mhz. La loro potenza applicativa in campo chimico deriva principalmente dalla cavitazione ultrasonica. Con potenti onde d'urto e microgetti con velocità superiore a 100 m/s, l'elevato gradiente di taglio dell'onda d'urto e del microgetto può generare radicali ossidrilici in soluzione acquosa. I corrispondenti effetti fisici e chimici sono principalmente effetti meccanici (shock acustico, onde d'urto, microgetti, ecc.), effetti termici (alta temperatura e alta pressione locali, aumento della temperatura complessiva), effetti ottici (sonoluminescenza) ed effetti di attivazione (i radicali ossidrilici vengono generati in soluzione acquosa). I quattro effetti non sono isolati, ma interagiscono e si stimolano a vicenda accelerando il processo di reazione.

Attualmente, la ricerca sull'applicazione degli ultrasuoni ha dimostrato che possono attivare le cellule biologiche e promuovere il metabolismo. Gli ultrasuoni a bassa intensità non danneggiano l'intera struttura cellulare, ma possono migliorarne l'attività metabolica, aumentare la permeabilità e la selettività della membrana cellulare e promuovere l'attività catalitica biologica dell'enzima. Le onde ultrasoniche ad alta intensità possono denaturare l'enzima, far sì che il colloide nella cellula subisca flocculazione e sedimentazione dopo una forte oscillazione e liquefare o emulsionare il gel, facendo così perdere ai batteri l'attività biologica. Inoltre, l'alta temperatura istantanea, la variazione di temperatura, l'alta pressione istantanea e la variazione di pressione causate dalla cavitazione ultrasonica possono uccidere alcuni batteri presenti nel liquido, inattivare i virus e persino distruggere la parete cellulare di alcuni piccoli organismi emblematici. Ultrasuoni ad alta intensità possono distruggere la parete cellulare e rilasciare le sostanze nella cellula. Questi effetti biologici sono applicabili anche all'effetto degli ultrasuoni sul bersaglio, a causa della particolarità della struttura cellulare algale. Esiste anche uno speciale meccanismo per la soppressione e la rimozione delle alghe tramite ultrasuoni, ovvero il sacco d'aria nella cellula algale viene utilizzato come nucleo di cavitazione della bolla di cavitazione e il sacco d'aria si rompe quando si rompe la bolla di cavitazione, con conseguente perdita della capacità della cellula algale di controllare il galleggiamento.