超声加工过程中所引发的超声效应，是声能在介质中传播、反射、积累的结果。超声加工中引发的声效应，对于超声加工有着非常重要的影响，常见的声效应主要有超声空化效应、超声热凝效应、超声减摩效应和超声疲劳效应等。有些是超声加工得以实现的基本作用形式，有些则成为制约超声加工过程的负面因素。如在超声辅助磨料加工中，工具端面与工件之间充满着由水或煤油等液体与磨料组成的工作液，在工具的超声振动下会在工作液中引发超声空化效应，从而增强对工件表面的磨蚀作用。但同时，超声空化效应也会侵蚀工具，缩短工具的使用寿命。又如超声加工系统中的变幅杆，由于其工作状态处于交变载荷下，因此极易出现超声疲劳，严重影响超声系统使用的可靠性。在变幅杆设计中必须谨慎选择变幅杆的结构型式，反复校核其抗疲劳强度。然而，在抗疲劳试验研究中，却可利用超声疲劳，降低试验周期和成本。

当超声在媒质中传播时，由于声波和媒质之间的相互作用，使媒质发生一系列物理的和化学的变化，也出现一系列力学、光学、电、化学等超声效应。超声产生这些效应的基本作用主要有3个：①线性交变的机械作用。它是由于媒质在一定频率和声强的超声波作用下作受迫振动，而使媒质的质点位移、速度、加速度以及媒质中的应力等分别达到一定的数值而产生一系列超声效应。当质点速度远小于媒质中的声速时，所产生的机械效应，如悬浮粒子的凝聚、声光衍射、超声在压电或压磁材料中感生电场或磁场等，可用线性声学理论说明。②由于超声振动的非线性而产生像锯齿波形效应和各种直流定向力。如辐射压力、乌森力和平均黏滞力等，并由此而产生了一系列特殊的超声效应，如超声破碎、局部高温、促进化学反应等。③液体内的声空化作用。当液体中有强度超过该液体的空化阈的超声传播时，液体内会产生大量的小气泡。小气泡随着超声振动而逐渐生长、增大，然后突然破灭和分裂，分裂后的气泡又继续这一过程。这些小气泡急速崩溃时在气泡内产生高温高压，并且在气泡附近的液体中产生强烈的局部激波，从而产生了超声的清洗、粉碎、乳化、分散和促进化学反应等一系列作用，同时还伴有强烈的空化噪声和声致发光。在液体中进行的超声处理技术，大多数都与空化作用有关。