超聲波在液體中比較突出的應用是超聲波分散，超聲波在液體里的分散作用，主要依賴液體的超聲空化作用。有兩個因素決定分散的效果：超聲波沖擊力、超聲波輻射時間。
　　
　　處理液的流吐為Q，間隙為c，相對方向的平板面積為S，則處理液中的特定粒子穿過這個空間的平均需要時間t為：t=c*S/Q。要提高超聲分散效果，必須控制處理液的平均壓力p、間隙c和超聲輻射時間t(s)三個要素。
　　
　　采用超聲分散，可不需要使用乳化劑，在許多場合，超聲乳化可以得到1μm以下的粒子。這種乳劑的生成，主要是由于分散工具附近的超聲波強力空化作用所形成的結果。化劑就能使石蠟在水中分散，其分散的校子直徑達1μm以下。
　　
　　超聲波分散是指以液體為媒介，通過超聲波在液體中的“空化”作用，將液體中的顆粒進行分散和解團聚的過程。
　　                                                    
　　超聲分散還可用于納米材料的制備，用于食品樣品檢測分析，如用超聲分散液相微萃取技術對牛奶樣品中痕量雙盼進行提取和富集。
　　
　　1、利用超聲分散結合高壓蒸煮的物理改性方式對香蕉皮粉進行前處理，然后用淀粉酶、蛋白酶酶解香蕉皮粉。與未經前處理而單純用酶處理所得的不溶性膳食纖維（IDF）比較，經過前處理后所得的lDF待水力、結合水力、持泊力和溶脹性都明顯提高。
　　
　　2、利用薄膜超聲分散法制備茶多酚脂質體可以提高茶多酷的生物利用率，而且制備的茶多酚脂質體產品穩定性良好。
　　
　　3、利用超聲分散固定化脂肪酶，隨著超聲波分散時間的不斷延長，固載率不斷增大，45min后增長緩慢；固載酶隨著超聲分散時間的延長，其活性逐漸增大，在45min時達到大值，隨后開始減小，可見酶活性會受到超聲分散作用時間的影響。