聽得見的聲音的頻率每秒鍾通常在20～2 0000Hz，頻率超過20000 Hz 者稱為超聲波。超聲波具有強烈為生物學作用，幾乎所有的細菌機體都能被超聲波破壞，隻是敏感程度各有不同而已。
細菌受超聲波作用後發生死亡，此時細菌體破裂而內容物逸出。在作用的初期，因細菌鏈團被震散開，所以渾濁度增加。細菌崩解後，渾濁度開始下降。
各種細菌對超聲波的抵抗力也各不相同。例如流行性感冒杆菌、鼠傷寒杆菌、布氏流產杆菌、摩根氏變形杆菌、普通變形杆菌、產莢膜杆菌、大腸杆菌、綠膿杆菌，假單胞螢光菌、金黃色葡萄球菌等均易被破碎，而八疊球菌、酵母和某些產氣杆菌則不易破碎。
超聲波殺菌的效果與其頻率、功率、處理時間以及細菌的大小、形狀、菌數有關。高頻率的殺菌效果比低頻率的好，杆菌較球菌易被超聲波殺死。大杆菌比小杆菌易死，因為太小的細菌可能躲在超聲波的波節處而不受損傷。
