天然成分提取：超声波空化的能量聚结产生局部高温高压可使细胞壁破碎，缩短提取时间，降低提取温度，减少提取溶剂用量。超声波提取中草药其提取率随超声作用时间增加而增加，当时间增加到一定程度后，提取率缓慢增加，至临界点后反而下降。
浸取：超声波能够引起固体颗粒表面性质发生变化，破坏钝化的覆盖层，从而促进浸取剂的浸取反应，强化浸泡效率，缩短浸泡时间。有报道超声辐射可强化黄金浸取，提高浸金速到10-100倍，减少氰化物的使用。
浮选：超声波可以改变浮选物质的粒度、表面活性和分散程度，可以提高浮选速度，用32khz的超声波用于泥煤浮选脱硫，提高了浮选回收率和选择性。
电渗析：超声波对电渗析分离也能发挥作用。Nafion膜两侧存在电位差时，超声波作用下，膜中PB2+的传质速率提高了9倍，施加超声辐射可提高电解质通过膜的能力，从而提高电渗析的效率。
膜分离：超声波可以提高醋酸纤维素膜透水率和透盐率，能提高微滤效率，减少膜表面附着物，降低微滤泵能耗，但声波功率过大会影响膜寿命，需选择适宜的声压和频率范围。
沉淀：在沉淀形成初期，超声波可以击碎大冰晶，利于晶体的生长，使沉淀加速。在沉淀陈化过程中，超声波剧烈碰撞粘合变大，可起到凝聚作用，加速沉降。将超声波用于白酒澄清工艺，可大幅度缩减沉淀时间，效率提高数十倍。
结晶：超声波可对过饱和溶液晶体生长产生影响，在晶体凝固过程中也对晶粒结构产生影响，空化作用可对初始成核时晶体尺寸分布进行调节，产生更多二次核，使结晶更为容易、快捷，从而提高效率。