On qualifie d’ultrasonores les ondes élastiques dont la fréquence est comprise entre quinze kilohertz et plusieurs centaines de mégahertz ; en deçà de cette bande, on a affaire à des sons ou à des infrasons, au-delà à des hypersons. La petitesse des longueurs d’onde ultrasonores leur assure une propagation quasi optique avec peu de diffraction. Si l’on ajoute qu’on sait les produire avec de bons rendements et à des niveaux énergétiques élevés, on comprend que les ultrasons soient devenus un outil très commode et parfois irremplaçable pour étudier la matière et agir sur elle. Les effets d’une synergie résonance-intensité sont souvent spectaculaires et ont reçu de nombreuses applications pratiques.
Pour les liquides, le phénomène central est la cavitation. Ces petites bulles sont mises en pulsation par le champ ultrasonore, auquel elles empruntent ainsi de l’énergie. Aux surpressions oscillatoires faibles, les bulles grossissent et montent à la surface (effet de dégazage du liquide) ; pour une intensité plus forte, on a une suspension stable de bulles, et, si celles-ci entrent en résonance, il se produit un bruit. Enfin, à des pressions encore plus fortes, les bulles sont instables, et « s’effondrent » en restituant leur énergie sous forme d’ondes de choc. D’importants effets d’érosion mécanique peuvent alors se manifester. L’écrasement des bulles crée des effets mécaniques et thermiques considérables (surpressions de l’ordre de 103 atmosphères, échauffements de l’ordre de 104 degrés). Maintenue dans des limites convenables, l’érosion permet de nettoyer et de décaper des solides immergés, des suspensions et des émulsions stables peuvent se former, des réactions chimiques sont favorisées, des modifications de liaisons moléculaires produites (polymérisation, dépolymérisation). Il est probable que la charge électrique des bulles joue un rôle important.