超聲波乳化機可應用于大多數的化學反應，如萃取(提取)與分離、合成與降解、生物柴油生產、污水處理、細胞粉碎、分散和凝聚、提取生物納米等。超聲波乳化機工作時當超聲振動傳遞到液體中時，由于聲強很大，會在液體中激發很強的空化效應，從而在液體中產生大量的空化氣泡。隨著這些空化氣泡產生和爆破，將產生微射流，進行將液體重大的固體顆粒擊碎。
超聲乳化是指在超聲波能量作用下，使兩種（或兩種以上）很難相溶液體（比如油和水）混合均勻形成分散物系，其中一種液體均勻分布在另一液體之中而形成乳狀液的過程。
由于超聲乳化處理形成的乳狀液均勻性和穩定性好，所以，女士們經常用的乳液等化妝品、醫院里面的乳制藥品，還有乳制食品都可以應用超聲乳化制備而成。
超聲乳化技術也是用目前國際上治療白內障的技術，聯合人工晶體植入，患者痛苦小，成功率高，術后恢復快，是白內障患者理想的選擇。
在工業領域上尤其是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。
在醫學領域使用超聲波乳化機，通過3-5mm大小的角膜或鞏膜切口，應用超聲波將晶狀體核粉碎，使其呈乳糜狀，然后連同皮質一起吸出。術畢保留晶狀體后囊膜，可同時植入后房型人工晶狀體。白內障超聲乳化與傳統白內障手術方式相比，超聲乳化手術具有更好的手術效果，已成為目前國際上可靠的白內障治療方法。
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