听得见的声音的频率每秒钟通常在20～2 0000Hz，频率超过20000 Hz 者称为超声波。超声波具有强烈为生物学作用，几乎所有的细菌机体都能被超声波破坏，只是敏感程度各有不同而已。
细菌受超声波作用后发生死亡，此时细菌体破裂而内容物逸出。在作用的初期，因细菌链团被震散开，所以浑浊度增加。细菌崩解后，浑浊度开始下降。
各种细菌对超声波的抵抗力也各不相同。例如流行性感冒杆菌、鼠伤寒杆菌、布氏流产杆菌、摩根氏变形杆菌、普通变形杆菌、产荚膜杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌，假单胞萤光菌、金黄色葡萄球菌等均易被破碎，而八叠球菌、酵母和某些产气杆菌则不易破碎。
超声波杀菌的效果与其频率、功率、处理时间以及细菌的大小、形状、菌数有关。高频率的杀菌效果比低频率的好，杆菌较球菌易被超声波杀死。大杆菌比小杆菌易死，因为太小的细菌可能躲在超声波的波节处而不受损伤。
