คลื่นอัลตราซาวนด์เป็นคลื่นกลที่มีความยืดหยุ่นในตัวกลางของวัสดุ เป็นรูปแบบคลื่น จึงสามารถใช้ตรวจจับข้อมูลทางสรีรวิทยาและพยาธิวิทยาของร่างกายมนุษย์ได้ นั่นคือคลื่นอัลตราซาวนด์เพื่อการวินิจฉัย ในขณะเดียวกันก็ยังเป็นรูปแบบพลังงานด้วย เมื่อคลื่นอัลตราซาวนด์ในปริมาณหนึ่งแพร่กระจายในสิ่งมีชีวิต โดยการโต้ตอบกันของคลื่นอัลตราซาวนด์ อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการทำงานและโครงสร้างของสิ่งมีชีวิต นั่นคือผลทางชีวภาพของคลื่นอัลตราซาวนด์

ผลกระทบของอัลตราซาวนด์ต่อเซลล์ส่วนใหญ่ได้แก่ ผลกระทบจากความร้อน ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศ และผลกระทบจากกลไก ผลกระทบจากความร้อนคือ เมื่ออัลตราซาวนด์แพร่กระจายในตัวกลาง แรงเสียดทานจะขัดขวางการสั่นสะเทือนของโมเลกุลที่เกิดจากอัลตราซาวนด์ และแปลงพลังงานบางส่วนให้เป็นความร้อนสูงในบริเวณนั้น (42-43 ℃) เนื่องจากอุณหภูมิวิกฤตที่ทำให้เซลล์ปกติถึงตายคือ 45.7 ℃ และความไวของเนื้อเยื่อหลิวที่บวมจะสูงกว่าเนื้อเยื่อปกติ การเผาผลาญของเซลล์หลิวที่บวมจะลดลงที่อุณหภูมินี้ และการสังเคราะห์ DNA, RNA และโปรตีนจะได้รับผลกระทบ ดังนั้นจึงฆ่าเซลล์มะเร็งได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อปกติ

ปรากฏการณ์โพรงอากาศคือการก่อตัวของช่องว่างในสิ่งมีชีวิตภายใต้การฉายรังสีอัลตราโซนิค จากการสั่นของช่องว่างและการระเบิดอย่างรุนแรง จะทำให้เกิดแรงเฉือนเชิงกลและความปั่นป่วน ส่งผลให้เกิดอาการบวม เลือดออก เนื้อเยื่อสลายตัว และเนื้อตาย

นอกจากนี้ เมื่อฟองอากาศเกิดการแตกตัว จะเกิดอุณหภูมิสูงทันที (ประมาณ 5,000 ℃) และแรงดันสูง (สูงถึง 500 ℃) × 104pa) ซึ่งสามารถแยกไอน้ำออกด้วยความร้อนเพื่อผลิต OH อนุมูลอิสระและอะตอม H ปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดจาก OH อนุมูลอิสระและอะตอม H สามารถนำไปสู่การย่อยสลายของพอลิเมอร์ การทำให้เอนไซม์ไม่ทำงาน การเกิดเปอร์ออกซิเดชันของไขมัน และการฆ่าเซลล์