超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它是一种波动形式，又是一种能量形式，当达到一定剂量的超声在生物体内传播时，通过它们之间的相互作用能引起生物体的功能和结构发生变化，即超声生物效应。超声对细胞的作用主要有热效应、空化效应和机械效应。热效应是当超声在介质中传播时，摩擦力阻碍了由超声引起的分子震动，使部分能量转化为局部高热（42-43℃），因为正常组织的临界致死温度为45.7℃，而肿瘤组织比正常组织敏感性高，故在此温度下肿瘤细胞的代谢发生障碍，DNA、RNA、蛋白质合成受到影响，从而杀伤癌细胞而正常组织不受影响。空化效应是在超声照射下，生物体内形成空泡，随着空泡震动和其猛烈的聚爆而产生出机械剪切压力和动荡，使肿瘤出血、组织瓦解以致坏死。另外，空化泡破裂时产生瞬时高温（约5000℃）、高压（可达500×104Pa），可使水蒸气热解离产生.OH自由基和.H原子，由.OH自由基和.H原子引起的氧化还原反应可导致多聚物降解、酶失活、脂质过氧化和细胞杀伤。机械效应是超声的原发效应，超声波在传播过程中介质质点交替地压缩与伸张构成了压力变化，引起细胞结构损伤。杀伤作用的强弱与超声的频率和强度密切相关。

 

超声波细胞粉碎机是一种利用强超声在液体中产生空化效应，对物质进行超声处理的多功能、多用途的仪器，能用于动植物组织、细胞、细菌、芽胞菌种的破碎，同时可用来乳化、分离、分散、匀化、提取、脱气、清洗及加速化学反应等等。该机广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学、农学、医学、制药等领域教学、科研、生产。超声波细胞粉碎机利用超声波在液体中的分散效应，使液体产生空化的作用，从而使液体中的固体颗粒或细胞组织破碎。目前多数厂家的超声波细胞粉碎机都可以作用于固体物料，但固体物料必须悬浮于液体中，超声波细胞粉碎机才能实现有效破碎。因为固体中分子不能流通不能产生范围性的效果，空气中衰减太严重。不过也有例外，近年来一些厂家也研制出了可以在空气中进行工作的超声波细胞粉碎机，如上海兰仪生产的非接触式超声波细胞裂解系统可以避免与固体物料直接接触，不易产生感染性飞雾，实验效率高。