在液体中，超声波会产生一种“空化"现象，就是所说的“空化作用"。
超声波“空化作用"：
当以高强度超声波处理液体时，传播到液体介质中的声波会产生交替的高压 (压缩) 和低压 (稀疏) 循环，其速率取决于频率。在低压循环期间，高强度的超声波会在液体中产生小的真空气泡或空隙。当气泡达到不能再吸收能量的体积时, 它们在高压循环中剧烈地坍塌，这种现象称为“空化"。在爆炸期间，局部将达到非常高的温度（约5,000K）和压力（约2,000atm）。空化气泡的崩溃也导致液体射流高达280m/s的速度，所产生的剪切力机械地搅拌液体使反应物充分混合。
所以，有了超声波在液体中的空化作用，超声波声化学设备可以应用于萃取提取、破碎、混合、乳化、分散、搅拌、消泡脱气、加速反应等。
1、分散
超声波分散是以液体为媒介，在液体中加入高频率超声波振动。由于超声是机械波，不被分子吸收，在传播过程中引起分子的振动运动。空化效应下，即高温、高压、微射流、强烈振动等附加效应下分子间的距离因振动增加其平均距离，最终导致分子破碎。超声波瞬间释放的压力破坏了颗粒之间的范德华力，使得颗粒更加不容易团聚在一起。同常规分散方法相比，超声波分散技术效率高、时间短。石墨烯、纳米材料、油和油漆等制造都有应用。
2、乳化
在超声波能量的作用下，两种或两种以上的不相溶液体混合在一起，其中一种液体均匀地分散在另一种液体之中形成乳液状液体，这种处理过程称为超声波乳化。超声波乳化的特点是不需要乳化剂。另外，超声波乳化可以控制乳状液的类型，所形成的乳液更加稳定，有的稳定几个月至半年以上；制备的乳液浓度高，纯乳液浓度可超过30%，外加乳化剂可达70%；超声乳化还可以制备出一般方法不能制备的乳状液。例如，常用的混合方法只能在水中产生5%的石蜡乳液，而不可思议的是，在功率超声场的作用下可以产生20%的石蜡乳液。超声波乳化设备在实验室超声波的乳化能力已经被人们熟知并应用了很长时间，在工业上用于生产工厂的大批量生产的高效乳化，如化妆品和护肤品、药品膏剂、油漆、润滑油和燃料等。
