УЗ-волны создают знакообразное давление, кавитацию и «звуковой ветер». Наибольший эффект от воздействия ультразвука проявляется тогда, когда клетки экстрагируемого материала хорошо пропитаны экстрагентом.
В результате ускоряется растворение содержимого клетки, увеличивается скорость обтекания частиц сырья, в смежном диффузионном слое экстрагента возникают турбулентные и вихревые потоки. Молекулярная диффузия в клетках материала и диффузионном слое изменяется на конвективную, что приводит к интенсификацию массообмена.
Возникновение кавитации вызывает разрушение клеток. При этом экстрагирование ускоряется за счет вымывания экстрактивных веществ из разрушенных клеток.