利用超聲波在液體中產生的空化效應、機械振動等作用，使懸浮顆粒或液滴均勻分散在介質中，避免團聚。例如在一些納米材料制備過程中，可將納米顆粒分散在溶液中，使其分布更均勻。如在乳品加工中，可將牛奶中的脂肪球直徑控制在較小范圍，避免分層，改善牛奶的外觀和口感。

超聲波的振動和微射流作用有助于去除物體表面及液體中的污垢，其產生的空化效應可以破壞污垢的結構，使其從物體表面剝離。在工業循環水系統中，可防止水垢在管道和設備表面形成，降低維護成本。

利用超聲波輻射壓強產生的強烈空化應效應、機械振動等多級效應，增大物質分子運動頻率和速度，增加溶劑穿透力，從而加速目標成分進入溶劑，提高萃取效率。在中藥有效成分提取、油脂浸取等方面有廣泛應用。

通過空化效應、剪切力與微射流作用，將油/水等不相溶液體高效混合形成穩定乳濁液。空化氣泡潰滅瞬間產生高強度沖擊力，破碎液滴并均勻分散至連續相，顯著抑制液滴團聚，提升乳液穩定性。廣泛應用于化妝品（細膩膏霜）、醫藥（脂溶性藥物乳劑）等領域，有效改善產品質地與生物利用度。

除此以外，超聲波水處理還廣泛應用于滅絕，除氣等場景中。例如飲料的滅菌，污水處理滅菌，海藻滅活，冰淇淋灌裝，洗潔精等日化用品的罐裝。

從安裝工藝來說主要分為兩種模式，直接插入式和串聯式