（一）弥散作用 治疗剂量超声可增强生物膜弥散过程，促进物质交换，进而加速代谢，改善组织营养。这种变化在病理组织中尤为显著，因此在治疗上有实用价值。超声提高膜的渗透作用可使药物更易进入病菌体内，增强药物的杀菌效能。

    （二）触变作用 超声作用下，可使凝胶转化为溶胶状态。超声对肌肉、肌腱的软化作用，以及对一些与组织缺水有关的病理改变，如类风湿性关节病变和关节、肌腱、韧带的退行性病变的疗效，认为应与超声的触变作用联系起来。

    （三）空化作用 超声作用下的空化包含气体或充气空隙的形成、发展和波动，它可在体液、细胞悬浮液或组织中发生。空化一旦形成，或保持稳定的单向振动，或继续膨胀以至崩溃，前者称为“稳定空化”，后者称为“瞬间空化”。在瞬变空化中，空化突然发生和崩溃，全过程短于声波的周期。在稳定空化中，气泡在振动，声汉在其周围发生，此种由稳定空化所形成的微流，导致气泡周围局限性流动，结果影响相邻的细胞。近年来，在对空化与微流产生的生理效应研究中，发现以下一系列改变：肥大细胞脱粒，细胞功能改变，细胞内钙水平增高，成纤维细胞激活后蛋白合成增强，血管通透性增加，血管形成与胶原张力增加等。

    流体动力学中出现的上述空化现象，表明当液体处于强大负压作用下，拉力超过内聚力时则出现微小空泡。溶有空气的液体，拉力使气体过饱和，气体形成气泡逸出为假性空化。不含气体的液体被拉力牵开形成空腔为真性空化。空腔内壁有正、负电荷分布。压力改变可使空腔破灭，瞬间产生巨大冲力，可冲断高分子的化学链，同时还伴随局部高温、高压、发光、放电等现象。这些都是促使理化反应的因素，因此认为超声的理化效应多与空化作用密切相关。空化作用可对机体产生一定的破坏作用，但产生空化需要较高的强度，如对人体用5W/cm²以上的强度，即可使细胞膜破坏，神经纤维断裂，神经细胞肿胀；但在2W/cm²以下，则不产生破坏现象。产生空化作用还需较低的频率，如15kHz超声引起空化作用的强度为0.16~2.6W/cm²，500kHz时则需100~400W/cm²，而800kHz以上频率则从未发现过空化现象。故在理疗中如欲利用空化作用治疗某些疾病，一是降低超声频率，选择几十千赫的低频超声；二是提高超声强度，选择高强度聚焦超声。

    （四）聚合作用与解聚作用 超声的生物学作用大多与此有关。聚合作用是将许多相同或近似的分子合成为一个较大的分子的过程。在超声作用下：①水分子分解，产生OH、HO-2、原子氢和原子氧等，能诱导水中稳定的化合物形成自由基。②分子胶体化合物之间或溶剂和大分子化合物之间的摩擦力使C=C键或C=O键断裂，形成不饱和的具有高活性的自由基。随即引起一系列的断发的生化反应，从而产生聚合作用。解聚作用与聚合作用恰恰相反，它是将大分子分解为小分子，使大分子化合物粘度下降，分子量减小的过程。解聚作用有两种情况，一是当超声作用时大分子化合物粘度暂时下降，超声作用停止后又恢复原状，称为可逆性解聚；另一种是大分子化合物的粘度下降，分子量也减小，且无法复原，称为不可逆性解聚。解聚程度与超声强度有关，另外大分子之间摩擦力也可引起化学键断裂。已知超声可使淀粉变为糊精，使乳糖、果糖、蔗糖、葡萄糖、麦芽糖以及核酸等断裂。超声还能使蛋白质解聚为有机分子，对酶的活性产生影响，使之催化或使酶失活。由于各种酶的蛋白质结构各不相同，对超声的敏感性也有左异。超声可使氧化酶、去氢酶失活，促进转化酶作用。在实验性关节炎治疗研究中发现，超声可使关节内水解酶和还原酶活性增加，并认为在超声作用下，水解酶的活性变化起了主导作用。

    （五）与炎症、修复过程有关的细胞、分子机制 长期以来人们认为，在超声作用下，可使组织pH向碱性方面变化，并把它看成是缓解急性炎症所伴有的局部酸中毒及疼痛症状的根据，因此认为超声可治疗急性炎症。有人据此对超声的抗炎作用进行实验研究，方法是在大鼠皮下植入导致发炎的物质，造成实验模型。它可重复提供炎症所具有的万分（渗出液和细胞浸润），并可供测定；且可通过非类固醇抗炎药物使用权炎症迅速受抑制。实验用1.5MHz、1：1的脉搏冲超声。采用与临床治疗相类似的剂量和进度，并按照通常的非类固醇抗炎药物治疗疗效对比标准评定，结果未发现超声的抗炎作用。有关超声的生物学效应以往振奋量研究，多集中在超声能量吸收后的热现象，对非热作用如空化及由此产生切应力的研究较少。然而，近来应用电子旋转耦合和电子旋转共振技术进一步研究表明，超声在水溶液空化后所产生的自由基，它与体内许多生理及病理机制有关，这些高瓜性分子可以促进或抑制炎症过程。直接或通过自由基作用，超声可影响血流量，产生致炎症作用，使白细胞移动、促进血管生成、胶原合成及成熟、疤痕形成等，据上述种种影响的不同程度（合适的剂量和时机），超声治疗可促进或抑制损伤的修复和愈合过程。

    （六）不同强度的超声各具特点，作用不尽相同 如低强度超声可刺激氧化过程，使之显著加速。一次低强度超声即可对线粒体产生刺激作用。在电子显微镜下发现，线粒体对超声作用特别敏感，可使完整的线粒体形成亚线粒体。核酸对超声也很敏感。低强度超声作用后胸腺核酸含量增加，成纤维细胞中蛋白合成增加，组织蛋白的SH基增加，进而使SH基化合物增加。而SH基化合物对抗体内许多活性物质，如酶、激素、维生素、组织胺以及神经介质等均有强还原作用，因此肯有重要的生物学意义。低强度超声可刺激大脑皮层，使组织呼吸增高；而高强度超声可抑制大脑皮层及皮层下组织，使呼吸明显降低。此外，强剂量超声作用下形成的自由基，具有极强的氧化还原作用；高强度超声具有显著破坏作用，如破坏氨基酸，脱氨（NH2）及分裂NH链以及凝固蛋白等。

    综上所述，纵观超声的机械、温热以及理化三种效应，它可引起局部组织细胞内物质运动，细胞受微细按摩，组织分界面上温度升高，增强生物膜弥散过程，改变膜电位使离子和胶体通透性增强，促进血液循环，软化组织，刺激细胞功能，加速成化学反应，加强新陈代谢，影响酶的功能和生物活性物质含量，改变组织pH等。

    关于超声的作用机理经多年来研究，已取得若干进展，特别是已逐步深入到细胞分子水平的研究，对其作用原理已从本质上有所了解，因此目前再强调某一方面而忽视其他方面都是不恰当的。但也应重视超声作用时的具体条件，如超声频率、输出方式（连续或脉冲），强度和时间，以及受作用的组织器官的特点等的不同。超声的上述三种效应，在不同的具体条件下，所引起的作用也将有显著的不同。目前趋向一致的意见是，具有物理学特性的超声机械振动，和在此基础上所产生的分布特殊的“内生热”，以及必然引起的生物理化变化是有机联系的。超声是在以上三种基本作用因素的基础上，通过复杂的神经反射发挥其重要作用。因超声不仅作用于皮肤中的周围神经感受吕，而且也作用于深部组织感受器，通过体液和反射途径作用于整体。综上所述，可知神经系统的反应和调节在超声治疗机理中起主导作用，同时超声作用下所产生的一系列原发和断发的体液因子的变化是和前者相辅相成的，互为因果的。