En el laboratorio, el baño de ultrasonidos se puede utilizar para acelerar la disolución de sólidos, al romper las interacciones intermoleculares. Es especialmente útil cuando no es posible mezclar la muestra, al igual que con los tubos de RMN, también se aplica para eliminar los gases disueltos en líquidos (desgasificación) y en aplicaciones biológicas, pueden interrumpir o desactivar un material biológico.
Por ejemplo, a menudo se utilizan para romper las membranas celulares y conseguir la liberación del contenido celular, este proceso se llama sonoporación. En función de la frecuencia, intensidad y energía aplicada se pueden llegar a destruir incluso las estructuras subcelulares o hacer solubles los complejos proteicos. La sonicación también se usa para fragmentar moléculas de ADN.
Otra aplicación médica reciente utiliza la rotura de las membranas de los adipocitos como técnica de reducción de celulitis y bolsas localizadas de tejido graso.
La sonicación se utiliza de modo habitual en nanotecnología para dispersar uniformemente las nanopartículas en los líquidos.
La sonicación también se puede utilizar para iniciar procesos de cristalización e incluso para controlar cristalizaciones polimórficas. Se utiliza para intervenir en las precipitaciones anti-disolvente (cristalización), para ayudar en procesos de mezcla y para aislar pequeños cristales.
Aparte de los usos en laboratorios, se utilizan para limpiar objetos como gafas y joyas, así como en paleontología se utiliza para extraer microfósiles de la roca.
