سونوگرافی یک موج مکانیکی الاستیک در محیط مادی است. این یک شکل موج است. بنابراین، می‌توان از آن برای تشخیص اطلاعات فیزیولوژیکی و پاتولوژیک بدن انسان، یعنی سونوگرافی تشخیصی، استفاده کرد. در عین حال، یک شکل انرژی نیز هست. هنگامی که دوز مشخصی از سونوگرافی در موجودات زنده منتشر می‌شود، از طریق تعامل آنها، می‌تواند باعث تغییراتی در عملکرد و ساختار موجودات زنده شود، یعنی اثر بیولوژیکی اولتراسونیک.

اثرات اولتراسوند بر سلول‌ها عمدتاً شامل اثر حرارتی، اثر کاویتاسیون و اثر مکانیکی است. اثر حرارتی این است که وقتی اولتراسوند در محیط منتشر می‌شود، اصطکاک مانع از ارتعاش مولکولی ناشی از اولتراسوند شده و بخشی از انرژی را به گرمای بالای موضعی (۴۲-۴۳ درجه سانتیگراد) تبدیل می‌کند. از آنجا که دمای بحرانی کشنده بافت طبیعی ۴۵.۷ درجه سانتیگراد است و حساسیت بافت متورم لیو بالاتر از بافت طبیعی است، متابولیسم سلول‌های متورم لیو در این دما مختل می‌شود و سنتز DNA، RNA و پروتئین تحت تأثیر قرار می‌گیرد، بنابراین سلول‌های سرطانی بدون تأثیر بر بافت‌های طبیعی از بین می‌روند.

اثر کاویتاسیون تشکیل واکوئل در موجودات زنده تحت تابش اولتراسونیک است. با ارتعاش واکوئل‌ها و انفجار شدید آنها، فشار برشی مکانیکی و تلاطم ایجاد می‌شود که منجر به تورم، خونریزی، تجزیه بافت و نکروز می‌شود.

علاوه بر این، هنگامی که حباب کاویتاسیون می‌شکند، دمای بالای آنی (حدود ۵۰۰۰ درجه سانتیگراد) و فشار بالا (تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد) × ۱۰۴ پاسکال ایجاد می‌کند که می‌تواند بخار آب را به صورت حرارتی تجزیه کند و رادیکال OH و اتم H تولید کند. واکنش اکسایش-کاهش ناشی از رادیکال OH و اتم H می‌تواند منجر به تخریب پلیمر، غیرفعال شدن آنزیم، پراکسیداسیون لیپید و کشتن سلول شود.