超音波は、物質移動、熱伝達、化学反応といった分野でその効果を発揮し、世界的に研究のホットスポットとなっています。超音波発電機器の開発と普及に伴い、欧米では産業化が進展しています。中国では、科学技術の発展により、新たな学際分野である「ソノケミストリー」が誕生しました。その発展は、理論と応用の両面で行われた膨大な研究の影響を受けています。

いわゆる超音波とは、一般的に20k～10MHzの周波数範囲を持つ音波を指します。化学分野におけるその応用力は、主に超音波キャビテーションに由来しています。100m / sを超える速度を持つ強力な衝撃波やマイクロジェットでは、衝撃波とマイクロジェットの高勾配せん断によって水溶液中にヒドロキシルラジカルが生成されます。これに伴う物理的・化学的効果は、主に機械的効果（音響衝撃、衝撃波、マイクロジェットなど）、熱的効果（局所的な高温高圧、全体温度上昇）、光学的効果（ソノルミネッセンス）、活性化効果（水溶液中にヒドロキシルラジカルが生成される）です。これら4つの効果はそれぞれ独立して作用するわけではなく、相互作用して互いに促進し合い、反応プロセスを加速させます。

現在、超音波応用研究により、超音波が生物細胞を活性化し、代謝を促進することが証明されています。低強度超音波は細胞構造全体を傷つけることはありませんが、細胞の代謝活動を促進し、細胞膜の透過性と選択性を高め、酵素の生物触媒活性を促進します。高強度超音波は酵素を変性させ、細胞内のコロイドを強い振動で凝集・沈降させ、ゲルを液化または乳化させることで、細菌の生物活性を失わせます。さらに、超音波キャビテーションによって引き起こされる瞬間的な高温、温度変化、瞬間的な高圧、圧力変化は、液中の一部の細菌を死滅させ、ウイルスを不活性化し、さらには一部の小型生物の細胞壁を破壊することもあります。高強度超音波は細胞壁を破壊し、細胞内の物質を放出します。これらの生物学的効果は、藻類の細胞構造の特殊性により、超音波が標的に及ぼす影響にも応用できます。超音波藻類抑制・除去には特別なメカニズムもあり、藻類細胞内の空気袋をキャビテーションバブルのキャビテーション核として利用し、キャビテーションバブルが破裂すると空気袋も破裂し、藻類細胞は浮遊を制御する能力を失います。