热效应由于超声波频率高，能量大，被介质吸收时能产生显著的热效应。化学效应超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生；溶有氮气的水经超声处理后产生亚；染料的水溶液经超声处理后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他有机物质的水溶液经超声处理后，特征吸收光谱带消失而呈均匀的一般吸收，这表明空化作用使分子结构发生了改变 。