超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。

a.彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性，對鉀，鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程，促進物質交換，改善組織營養。

b.觸變作用:超聲作用下，可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉，肌腱的軟化作用，以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。

c.空化作用:空化形成，或保持穩定的單向振動，或繼發膨脹以致崩潰，細胞功能改變，細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活，蛋白合成增加，血管通透性增加，血管形成加速，膠原張力增加。

d.聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚，是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。

e.消炎，修復細胞和分子:超聲作用下，可使組織PH值向堿性方面發展。緩解炎癥所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量，產生致炎癥作用，抑制并起到抗炎作用。使白細胞移動，促進血管生成。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。