超声波是一种频率高于20千赫兹（kHz）的声波，它具有人耳所无法听到的特性，并且能够在各种介质中传播。超声波的产生、传播和应用主要基于以下几个原理：
产生
超声波通常通过换能器（也称为探头）产生。换能器将电信号转换成机械振动，这些振动进而产生超声波。
传播
超声波的传播与一般声波相似，都是通过物质振动产生并在介质中传播的机械波。由于超声波的频率高，其波长短，这使得它在介质中的衍射特性较差，能够沿直线稳定传播。
方向性
超声波具有较好的方向性，可以通过小孔或障碍物后产生声影，类似于光波的直线传播特性。其发散角的大小是衡量其束射性的重要指标。
吸收与衰减
超声波在传播过程中会逐渐被介质吸收，能量逐渐减弱。吸收系数与频率的平方成正比，频率越高，吸收越显著。不同介质（如气体、液体、固体）对超声波的吸收程度不同。
反射与成像
当超声波遇到不同密度或结构的介质时，会发生反射。通过接收反射回来的回波信号，并经过处理和分析，可以生成二维图像，这在医学成像（如B超）等领域有广泛应用。
空化效应
在液体中，超声波能量可以使液体中的微小气泡振荡、生长和崩溃，产生强烈的冲击和微射流。这种空化效应在清洗、搅拌和乳化等应用中非常有效。
热效应
超声波在介质中传播时，部分能量被吸收转化为热能，导致局部组织温度升高，有助于促进血液循环和代谢。
机械效应
超声波的振动和压力变化对细胞和组织产生机械作用，促进细胞代谢和物质交换，产生微细按摩作用。
化学效应
超声波能改变生物大分子的结构和活性，影响生化反应过程。
生物效应
超声波可调节细胞的生长、分化和凋亡，影响免疫功能和组织修复。
这些原理共同构成了超声波技术的多领域应用基础，包括工业清洗、医学诊断和治疗、生物效应研究等。