Розповсюдження пружних хвиль в середовищах підкоряється загальному для будь-якого діапазону частот закону. Різні випадки хвильового руху відрізняються один від одного граничними і початковими умовами, які характеризують стан хвильового процесу на межах середовища і в початковий момент часу. Тип хвилі з вертикальною поляризацією і двома компонентами зсуву називають хвилею Релея. Хвилі релєєвського типу виникають і на межах тверде тіло - рідина і двох твердих тіл. Окрім хвиль з вертикальною поляризацією за наявності на межі твердого напівпростору твердого шару, можуть існувати хвилі з горизонтальною поляризацією - хвилі Лява. Зсув частинок в хвилі Лява, як показано відбувається паралельно площині шару в напрямі, перпендикулярному розповсюдженню хвилі, тобто хвиля Лява є чисто сдвіговую хвилею, що має одну компоненту зсуву. Розповсюдження пружних коливань в обмеженому об'ємі в порівнянні з безмежним середовищем накладає на хвильовий процес додаткові умови, які звичайно зводяться до нульової рівності тиску на вільних поверхнях або швидкості на абсолютно жорстких поверхнях. При цьому хвильові складові коливань тіл обмеженої форми завжди мають загальну структуру, але декілька відмінної форми, визначуваної пружними властивостями і густиною тіла.

У тонких стрижнях існують три види нормальних хвиль: подовжні, крутильні і ізгибниє. Причому для ізгибной хвилі характерна дисперсія швидкості розповсюдження, обумовлена зміною жорсткості з частотою. Тому із збільшенням частоти фазова швидкість ізгибной хвилі зростає.

Хвильовий процес в товстих стрижнях має деякі відмінності від розповсюдження хвилі в тонких стрижнях. В результаті ефекту Пуассона подовжньої деформації завжди супроводить поперечна деформація. Отже, в загальному випадку зсув частинок при подовжніх коливаннях має дві компоненти. Одна компоненту зсуву паралель, а інша - перпендикулярна осі розповсюдження хвилі, причому переважає осьова компоненту зсуву. На низьких частотах розповсюджується розглянута подовжня хвиля з подовжніми зсувами частинок в кожному перетині і незначними поперечними, обумовленими ефектом Пуассона. При збільшенні частоти і діаметру стрижня до якогось критичного значення з'являються хвилі нульового порядку, що характеризуються наявністю стоячої хвилі в поперечному перетині. При критичному значенні в цих хвилях немає потоку енергії, тобто вони є рухом, швидко затухаючим уздовж стрижня.

На вільній поверхні рідини хвильовий процес визначається вже не пружними силами, а поверхневим натягненням і гравітацією. Стиснення і розрідження рідкого середовища, створювані ультразвуком, приводять до утворення розривів сплошності рідини - кавітацій. Кавітації існують недовго і швидко закриваються, при цьому в невеликих об'ємах виділяється значна енергія, відбувається розігрівання речовини, а також іонізація і дисоціація молекул. Під акустичною кавітацією розуміють освіту і активацію газових або парових порожнин (міхурів) в середовищі, що піддається ультразвуковій дії. По загальноприйнятій термінології існують два типи активності міхурів: стабільна кавітація і коллапсирующая, або не стаціонарна, кавітація, хоча межа між ними не завжди чітко обкреслена. Стабільні порожнини пульсують під впливом тиску ультразвукового поля. Радіус міхура коливається біля рівноважного значення, порожнина існує протягом значного числа періодів звукового поля. З активністю такої стабільної кавітації може бути пов'язане виникнення акустичних мікропотоків і високих сдвігових напруг. Коллапсирующие або нестаціонарні порожнини осцилюють нестійкий біля своїх рівноважних розмірів, зростають у декілька разів і енергійне схлопиваются. Схлопиванієм таких міхурів можуть бути обумовлені високі температури і тиск, а також перетворення енергії ультразвука у випромінювання світла або хімічні реакції. На порошинках і частинках домішок, що містяться в рідинах можуть існувати мікротріщини. Надмірний тиск усередині частинок, що задається радіусом частинок і коефіцієнт поверхневого натягнення, мало, але під дією звуку досить високої інтенсивності газ може накачуватися в них і порожнини можуть рости. Було показано, що інтенсивність звуку, необхідна для отримання кавітації, помітно підвищується при збільшенні чистоти рідини. Малі міхури можуть рости унаслідок процесу, званого випрямленою, або направленою, дифузією. Пояснення цього явища полягає у тому, що за період акустичного поля газ по черзі діффундіруєт в міхур під час фази розрядки і з міхура під час фази стиснення. Оскільки поверхня міхура у фазі розрядки максимальна, сумарний потік газу направлений всередину міхура, тому міхур росте. Щоб міхур ріс за рахунок випрямленої дифузії, амплітуда акустичного тиску повинна перевищити порогове значення. Поріг випрямленої дифузії і визначає поріг кавітації.

При розповсюдженні ультразвукових хвиль можливі явища дифракції, інтерференції і віддзеркалення. Дифракція (обгинання хвилями перешкод) має місце тоді, коли довжина ультразвукової хвилі порівнянна (або більше) з розмірами перешкоди, що знаходиться на шляху. Якщо перешкода в порівнянні з довжиною акустичної хвилі велика, то явища дифракції немає. При одночасному русі в тканині декількох ультразвукових хвиль в певній точці середовища може відбуватися суперпозиція цих хвиль. Таке накладення хвиль один на одного носить загальну назву інтерференції. Якщо в процесі проходження через біологічний об'єкт ультразвукові хвилі перетинаються, то в певній точці біологічного середовища спостерігається посилення або ослаблення коливань. Результат інтерференції залежатиме від просторового співвідношення фаз ультразвукових коливань в даній точці середовища. Якщо ультразвукові хвилі досягають певної ділянки середовища в однакових фазах (синфазно), то зсуви частинок мають однакові знаки і інтерференція в таких умовах сприяє збільшенню амплітуди ультразвукових коливань. Якщо ж ультразвукові хвилі приходять до конкретної ділянки в протифазі, то зсув частинок супроводжуватиметься різними знаками, що приводить до зменшення амплітуди ультразвукових коливань. Інтерференція виконує важливу роль при оцінці явищ, що виникають в тканинах навколо ультразвукового випромінювача. Особливо велике значення має інтерференція при розповсюдженні ультразвукових хвиль в протилежних напрямах після віддзеркалення їх від перешкоди.

Під глибиною проникнення ультразвука