La emulsificación ultrasónica es causada por cavitación. Las ondas ultrasónicas que pasan a través de un líquido hacen que este se comprima y expanda continuamente. Las ondas ultrasónicas de alta intensidad proporcionan la energía necesaria para la dispersión de la fase líquida. Cuando se alcanza la presión máxima, ocurre ruptura del líquido en los puntos con fuerzas cohesivas más débiles. Tras esta ruptura, se observa sobrepresión en el punto de ruptura, y se encuentran algunas cavidades. En estas cavidades, los gases disueltos en el líquido explotan en forma de burbujas después de un breve tiempo.