超聲輔助提取的基礎(chǔ)是將超聲波應(yīng)用于液體介質(zhì)中，超聲波通過(guò)聲空化（在液體介質(zhì)中形成小氣泡）促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)化合物通過(guò)質(zhì)膜擴(kuò)散，也可以破壞質(zhì)膜，導(dǎo)致化合物釋放到介質(zhì)中。這種萃取技術(shù)的影響因素包括：功率、頻率、強(qiáng)度、反應(yīng)器形狀和體積、溶劑、溫度、溶解氣體的存在和外部壓力以及材料參數(shù)。

超聲輔助萃取是從固體樣品中提取有機(jī)污染物的常用技術(shù)，因?yàn)樗子趹?yīng)用于各種基質(zhì)和可以使用的溶劑范圍廣，當(dāng)超聲波能量通過(guò)介質(zhì)傳輸時(shí)，各種物理和化學(xué)現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致超聲波效應(yīng)。這些現(xiàn)象包括攪動(dòng)、振動(dòng)、壓力、沖擊波、剪切力、微射流、壓縮和稀疏、聲流、空化和自由基形成。聲空化是超聲提取效果的主要驅(qū)動(dòng)力。超聲波能量會(huì)產(chǎn)生干擾，當(dāng)定期重復(fù)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)分子中的膨脹和壓縮循環(huán)，從而形成和坍塌氣泡。這種現(xiàn)象增強(qiáng)了溶劑對(duì)基質(zhì)的滲透，因?yàn)榭栈瘹馀莸膬?nèi)爆會(huì)產(chǎn)生溫度和壓力變化，從而增加分析物向溶劑的質(zhì)量傳遞，從而促進(jìn)分析物的回收。

超聲空化效應(yīng)通常被描述為液體介質(zhì)中的氣泡在足夠壓力的超聲場(chǎng)作用下形成、生長(zhǎng)和崩潰的過(guò)程。超聲引起的空化效應(yīng)可分為穩(wěn)態(tài)空化和瞬態(tài)空化。當(dāng)液體空心氣泡的體積在連續(xù)高頻超聲條件下逐漸膨脹但不超過(guò)臨界裂紋尺寸時(shí)，就會(huì)發(fā)生穩(wěn)態(tài)空化。在此過(guò)程中，空化氣泡體積變化產(chǎn)生的微流在空化氣泡周圍的介質(zhì)中產(chǎn)生強(qiáng)渦流。同時(shí)，溶解氣體在介質(zhì)中進(jìn)出氣泡的擴(kuò)散也會(huì)在氣泡周圍產(chǎn)生小電流。瞬態(tài)空化是指在連續(xù)低頻超聲的情況下，氣泡的體積迅速膨脹，達(dá)到臨界尺寸后，氣泡破裂并伴有大量的能量釋放。超聲瞬態(tài)空化會(huì)在氣泡周圍瞬間產(chǎn)生高剪切應(yīng)力和溫度，并可能導(dǎo)致氫和羥基自由基的產(chǎn)生。氣泡在流體介質(zhì)中的膨脹、收縮、爆炸和內(nèi)爆可能產(chǎn)生條件，并在超聲作用中起主導(dǎo)作用。超聲誘導(dǎo)的聲波空化會(huì)在水溶液中產(chǎn)生大量的微氣泡，微氣泡的塌陷會(huì)產(chǎn)生多種活性中間體（OH、HO2·），引起機(jī)械和熱效應(yīng)（例如，沖擊波、高溫、微射流和聲流）。

超聲波清洗器根據(jù)工作頻率的類型，超聲可分為單頻超聲波清洗器、雙頻超聲波清洗器和多頻超聲波清洗器。在單頻超聲設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過(guò)安裝兩個(gè)或多個(gè)不同頻率的超聲換能器，由多個(gè)超聲發(fā)生器驅(qū)動(dòng)不同頻率的超聲換能器，從而達(dá)到具有多個(gè)頻率的效果。超聲頻率的發(fā)射方式，超聲可分為定頻和掃頻兩種形式。與定頻超聲相比，掃頻超聲的頻率在一定的掃描周期內(nèi)圍繞中心頻率波動(dòng)。掃頻超聲可以更好地激發(fā)與樣品溶液固有頻率相匹配的共振頻率，達(dá)到更好的處理效果，從聲學(xué)角度來(lái)看，掃頻超聲可以產(chǎn)生聲場(chǎng)，更有利于改善空化效應(yīng)。掃描頻率超聲在介質(zhì)中的傳播會(huì)導(dǎo)致更強(qiáng)的振動(dòng)和高加速度，這可能會(huì)增加分子運(yùn)動(dòng)的頻率和速度，并增加溶劑的穿透力。