Ultrazvuk je elastični mehanički val u materijalnom mediju. To je valni oblik. Stoga se može koristiti za detekciju fizioloških i patoloških informacija ljudskog tijela, odnosno dijagnostički ultrazvuk. Istovremeno, to je i energetski oblik. Kada se određena doza ultrazvuka širi u organizmima, kroz njihovu interakciju može uzrokovati promjene u funkciji i strukturi organizama, odnosno ultrazvučni biološki učinak.

Učinci ultrazvuka na stanice uglavnom uključuju toplinski učinak, učinak kavitacije i mehanički učinak. Toplinski učinak je taj što kada se ultrazvuk širi u mediju, trenje ometa molekularne vibracije uzrokovane ultrazvukom i pretvara dio energije u lokalnu visoku toplinu (42-43 ℃). Budući da je kritična letalna temperatura normalnog tkiva 45,7 ℃, a osjetljivost otečenog Liu tkiva je veća od osjetljivosti normalnog tkiva, metabolizam otečenih Liu stanica je na toj temperaturi oštećen, a sinteza DNK, RNK i proteina je pogođena, čime se ubijaju stanice raka bez utjecaja na normalna tkiva.

Kavitacijski učinak je stvaranje vakuola u organizmima pod ultrazvučnim zračenjem. Vibracijom vakuola i njihovom snažnom eksplozijom nastaju mehanički tlak smicanja i turbulencija, što rezultira oticanjem, krvarenjem, raspadom tkiva i nekrozom.

Osim toga, kada kavitacijski mjehurić pukne, on trenutno proizvodi visoku temperaturu (oko 5000 ℃) i visoki tlak (do 500 ℃) × 104 Pa), koji mogu termički disocirati vodenu paru stvarajući OH radikal i H atom. Redoks reakcija uzrokovana OH radikalom i H atomom može dovesti do razgradnje polimera, inaktivacije enzima, lipidne peroksidacije i ubijanja stanica.