超聲波乳化機在食品、造紙、油漆、化工、紡織、石油、冶金等許多工業處理中應用廣泛。該機主要包括超聲波換能器、超聲波變幅桿、超聲波工具頭用于產生超聲波振動，并將此振動能量向液體中發射。可以由一個或多個上千瓦的超聲波處理器組成，有效的提供了將實驗室的應用轉化為工業生產的能力，以便在連續流動或批量獲得精細分散的乳液。超聲波乳化設備功率可調，可以適應特定的產品和乳化要求，產生高頻高功率電流，驅動超聲波振動部件工作。該機的功率可調，以適應不同的工作狀態，還可根據需要集成有時序控制器，設定控制超聲波發振時間和間歇時間。
粉碎不溶固體或液體的物理機制一般認為是超聲波空化效應。超聲空化效應是指在強超聲波作用下，液體內會產生大量的氣泡，小氣泡將隨著超聲振動而逐漸生長和增大，然后又突然破滅和分裂，分裂后的氣泡又連續生長和破滅。這些小氣泡急速崩潰時在氣泡內產生了高溫高壓，且因氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產生了強烈的局部激波，也形成了局部的高溫高壓，從而產生了超聲的粉碎、乳化作用。
在制藥工業及日常用品工業部門，超聲乳化常用于制造各種乳化液產品，如乳劑藥品、化妝品及皮鞋油等。還可利用超聲乳化方法制成油（汽油、柴油等）與水或煤粉的乳化燃燒物，以提高單位燃料的燃燒值。超聲波乳化機的這種技術現已在有限范圍內開始推廣使用，經濟效益明顯。對于難以乳化的液體或出于其它特殊考慮，有時亦采用壓電式超聲換能器，并配合使用適當的聲聚焦系統以增大聲強。為降低成本和適應較大規模的生產，在超聲乳化中大都使用簧片哨等機械型超聲機器。
