乳化燃料是由水和可燃液体（油或燃料）组成的乳化液。工业生产中常用的乳液燃料是柴油与水乳化制作的水乳液。柴油与水制作的乳化燃料可提供更全部的燃烧和更经济的燃料消耗，同时使燃烧的燃料所产生的废弃物更少排放。
由于使用乳化燃料可以减少燃料的使用量，因此也直接降低了生产成本。它还减少了诸如二氧化碳（CO2）、氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）等温室气体，因此作为高度环保的新型燃料引起了人们的关注。
传统燃料的燃烧（柴油、汽油等）会排放大量有害气体，例如一氧化二氮（NOx）、碳氢化合物（HC）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO2）以及颗粒物（PM）和黑烟。由于该设备的广泛使用，对环境造成的影响是巨大的。
传统燃料的燃烧会释放有毒有害物质，例如二氧化硫、臭氧、硫酸盐以及有毒物质甲醛和苯等等。这类物质的颗粒直径较小，很容易被人体吸入，对人体健康造成影响。
就环境效益而言，燃料乳液是石油等基础燃料的替代品之一。它可用于未经改造的柴油发动机，并且由于燃料乳液中的水降低了局部火焰的温度，可减少大约35％的一氧化二氮气体的排放。此外，由于超声波乳化燃料能够更整体地燃烧，因此燃烧过程产生的颗粒物可减少大约60％。使用乳化燃料也降低环境污染的可能性。
使用超声波乳化燃料还有直接的经济利益。乳化燃料中的水可改善燃料雾化和燃烧效率，从而减少燃料消耗。由于水的沸腾温度比燃料低得多，因此在加热时很容易蒸发。在大约270℃的“过热极限温度”下，整个乳化燃料都会发生细小水滴的微爆炸。这也使得发动机中的燃料与空气更好地混合。此外，水还能代替部分燃料，能量的损失大部分由剩余燃料的燃烧效率的提高来补偿。
超声波乳化制备的乳化燃料的稳定性较高，因此不需要额外的表面活性剂来稳定乳液。超声设备强大的剪切力对于生产稳定的纳米乳剂是有效的。尽管购置超声波设备会导致了额外的生产成本，但由于减少了乳化过程中所需要的表面活性剂的含量，这些成本通常能被收益抵消。
