L'ultrason est une onde mécanique élastique émise dans un milieu matériel. Il s'agit d'une forme d'onde. Par conséquent, il peut être utilisé pour détecter des informations physiologiques et pathologiques du corps humain, c'est-à-dire pour l'échographie diagnostique. Il s'agit également d'une forme d'énergie. Lorsqu'une certaine dose d'ultrasons se propage dans les organismes, leur interaction peut entraîner des modifications de leur fonction et de leur structure, c'est-à-dire l'effet biologique des ultrasons.

Les effets des ultrasons sur les cellules comprennent principalement l'effet thermique, l'effet de cavitation et l'effet mécanique. L'effet thermique se produit lorsque les ultrasons se propagent dans le milieu, le frottement entrave la vibration moléculaire induite par les ultrasons et convertit une partie de l'énergie en chaleur locale élevée (42-43 °C). La température létale critique des tissus normaux étant de 45,7 °C et la sensibilité des tissus Liu gonflés étant supérieure à celle des tissus normaux, le métabolisme des cellules Liu gonflées est altéré à cette température, ce qui affecte la synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines, tuant ainsi les cellules cancéreuses sans affecter les tissus normaux.

L'effet de cavitation est la formation de vacuoles dans les organismes soumis à une irradiation ultrasonore. La vibration des vacuoles et leur explosion violente génèrent une pression de cisaillement mécanique et des turbulences, provoquant gonflement, saignement, désintégration et nécrose des tissus.

De plus, lorsque la bulle de cavitation se brise, elle produit instantanément une température élevée (environ 5 000 °C) et une pression élevée (jusqu'à 500 °C) × 104 Pa), qui peuvent dissocier thermiquement la vapeur d'eau pour produire un radical OH et un atome H. La réaction redox provoquée par le radical OH et l'atome H peut entraîner la dégradation du polymère, l'inactivation des enzymes, la peroxydation lipidique et la destruction cellulaire.