超声波技术，是通过控制超声波的频率和饱和气体，降解分离有机物质。

功率超声的空化效应为降解水中有害有机物提供了独特的物理化学环境从而导致超声波污水处理目的的实现。超声空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键。在水溶液中，空化泡崩溃产生氢氧基和氢基，同有机物发生氧化反应。空化独特的物理化学环境开辟了新的化学反应途径，骤增化学反应速度，对有机物有很强的降解能力，经过持续超声可以将有害有机物降解为无机离子、水、二氧化碳或有机酸等无毒或低毒的物质。

超声降解水中有机污染物技术既可单独使用，也可利用超声空化效应，将超声降解技术同其他处理技术联用进行有机污染物的降解去除。联用技术有如下类型：

超声与臭氧联用，以超声降解、杀菌与臭氧消毒共同作用于污染水的处理。
超声与过氧化氢联用，以达成对污染水体降解、杀菌、消毒之目的。
超声与紫外线联用，组成光声化学技术利用超声技术和紫外光技术各自降解能力叠加协同和互补作用，对水中常见的有机污染物苯酚、四氢化碳、三氢甲烷和三氯乙酸进行降解，使四种物质的降解产物为水、二氧化碳、C1-或易于生物降解的短链脂肪酸。
超声与磁化处理技术联用，磁化对污染水体既可以实现固液分离，又可以对COD、BOD等有机物降解，还可以对染色水进行脱色处理。
超声还可以直接作为传统化学杀菌处理的辅助技术，在用传统化学方法进行大规模水处理时，增加超声辐射，可以大大降低化学药剂的用量。