Всяке ж коливання пов'язане з порушенням рівноважного стану системи і виражається у відхиленні її характеристик від рівноважних значень. Звуком називаються механічні коливання пружного (твердої, рідкої або газоподібної) середовища, спричиняючі за собою виникнення в ній ділянок стиснення і розрядки, що послідовно чергуються. Якщо виробити різкий зсув частинок пружного середовища в одному місці, наприклад, за допомогою поршня, то в цьому місці збільшиться тиск. Завдяки пружним зв'язкам частинок тиск передається на сусідні частинки, які, у свою чергу, впливають на наступні. Таким чином, область підвищеного тиску як би переміщається в пружному середовищі. За областю підвищеного тиску слідує область зниженого тиску. Якщо ж виробляти безперервні зсуви частинок пружного середовища з якоюсь частотою, то утворюється ряд областей стиснення і розрядки, що розповсюджується в середовищі у вигляді хвилі, що чергуються. Кожна частинка пружного середовища в цьому випадку скоюватиме коливальні рухи, зміщуючись те в одну, то в іншу сторону від первинного положення. У рідких і газоподібних середовищах, де відсутні значні коливання густини, акустичні хвилі мають подовжній характер, тобто в них співпадають напрями коливання частинок і переміщення хвилі. У твердих тілах і щільних біотканинах крім подовжніх деформацій, виникають також і пружні деформації зрушення, обумовлюючі збудження поперечних (сдвігових) хвиль, в цьому випадку частинки скоюють коливання перпендикулярно напряму розповсюдження хвилі. Швидкість розповсюдження подовжніх хвиль значно більше швидкості розповсюдження сдвігових хвиль.

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