超聲波除藻原理為超聲波在傳播中引起質點的交替壓縮和伸張，可以通過機械作用、熱效應和聲流作用，使藻類細胞破裂、物質分子中的化學鍵斷裂；超聲空化的破壞作用使藻藍蛋白喪失了活性功能，表現為光合能力的降低，從而有效抑制藻細胞的生長；另外，進入空化泡的水蒸氣在高溫和高壓下產生羥基自由基，可與親水性、難揮發的有機物在空化泡氣液界面上進行氧化反應；而疏水性、易揮發的有機物可進入空化泡進行類似燃燒的熱解反應。超聲波還能通過觸變效應引起生物組織結合狀態的改變，造成細胞液變稀，細胞質沉淀。超聲波引起的化學效應也能分解藻毒素等藻細胞分泌物和代謝產物，使水體的有害藻種類減少，總密度降低。

超聲波殺藻具有突出優勢。(1)超聲波空化效應引起的高梯度剪切力可破解微生物細胞壁，釋放出胞內物質，形成溶解性有機物，與此同時也釋放出酶，酶的作用可使其余未被擊破的微生物細胞失去對周圍環境的適應能力，迅速成為厭氧微生物的營養物而被消耗，加速了發酵過程，縮短了消化周期。(2)藻細胞富含氣泡，是藻類漂浮在水面上而不會下沉的原因，氣泡具有了產生超聲空化效應的重要條件——空化核。在超聲波空化效應的作用下，藻細胞的氣囊被打破，生物膜與細胞核的結構與構型被破壞，導致藻細胞失去控制浮動的能力，破壞藻內的氣泡結構，使細胞爆裂，使其因喪失氣泡的浮力沉于水底，無法進行光合作用而失去存活和繁殖能力，它們失去陽光的照射就會死亡。(3)不同藻類其藻細胞的共振頻率也不同，因此超聲波可以針對某種特定的藻類，而不會損害其他水生生物。(4)利用低頻超聲空化閾值較低的特性，僅需較小的低頻超聲功率作用于微囊藻內的氣泡就有可能產生空化效應。超聲波除藻技術處理設備相對簡單，壽命長。將超聲波技術引入到水處理單元中，可以安全、經濟地提高富營養化水的處理效果。通過超聲波還可以降解其他有機污染物和藻毒素。藻類破碎后的細胞殘骸，由于其體積明顯減小，也便于動物藻類補食或進一步分離處理。

因此，在水華爆發時大規模應用超聲波超聲波技術除藻是可行的。以前超聲處理藻類時多選用幾十kHz的頻率，使得該工藝存在能耗大、投資多、處理量小的缺點，所以超聲處理水體技術多在發達國家使用。現在的超聲除藻設備LG Sound Sonic除藻儀、Sonic Solutions LLC.com的除藻儀、Water&Soil Management Associates的Waterman除藻儀等產品已應用到現場。這些設備均采用高功率、高頻率的超聲，在殺藻的同時也會影響水中生物的；過大的耗能、過高的成本局限了類似設備的推廣。近年來發現的低頻低功率超聲對微囊藻細胞有顯著的生長抑制作用，較之前高頻高功率超聲除藻技術更有實際應用意義，這種高效節能低成本的超聲技術具有廣闊的應用前景。低頻低功率超聲波可以顯著抑制藻細胞生長，對環境友好無藻毒素溢出污染水體，且節能高效易于實現自動化操作，這使得超聲除藻技術成為一項應用技術。

超聲波殺藻的不足：超聲波的頻率在水中會迅速降低，因此該技術更適于解決湖泊或池塘中發生的藻類問題。同時治理的成本，自動化控制技術的發展，都制約著超聲波除藻技術的普及。目前，我國首條超聲波藍藻消殺船已在常州武進區雪堰鎮太湖灣正式投用，可以預期隨著技術的提高，成本的降低，超聲波除藻的生命力將越來越強。