Ултразвукът е еластична механична вълна в материална среда. Той е във форма на вълна. Следователно, може да се използва за откриване на физиологична и патологична информация от човешкото тяло, т.е. диагностичен ултразвук. В същото време, той е и енергийна форма. Когато определена доза ултразвук се разпространи в организмите, чрез тяхното взаимодействие, това може да причини промени във функцията и структурата на организмите, т.е. ултразвуков биологичен ефект.

Ефектите на ултразвука върху клетките включват главно термичен ефект, кавитационен ефект и механичен ефект. Термичният ефект се изразява в това, че когато ултразвукът се разпространява в средата, триенето възпрепятства молекулярните вибрации, причинени от ултразвука, и преобразува част от енергията в локална висока топлина (42-43 ℃). Тъй като критичната летална температура на нормалната тъкан е 45,7 ℃, а чувствителността на подутата Liu тъкан е по-висока от тази на нормалната тъкан, метаболизмът на подутите Liu клетки е нарушен при тази температура и синтезът на ДНК, РНК и протеини е засегнат. По този начин раковите клетки се унищожават, без да се засягат нормалните тъкани.

Кавитационният ефект е образуването на вакуоли в организмите под въздействието на ултразвуково облъчване. С вибрациите на вакуолите и тяхната силна експлозия се генерират механично налягане на срязване и турбуленция, което води до подуване, кървене, разпадане на тъканите и некроза.

Освен това, когато кавитационният балон се спука, той произвежда мигновено висока температура (около 5000 ℃) и високо налягане (до 500 ℃) × 104Pa, които могат термично да дисоциират водните пари, за да произведат OH радикал и H атом. Редокс реакцията, причинена от OH радикал и H атом, може да доведе до разграждане на полимери, инактивиране на ензими, липидна пероксидация и убиване на клетки.