功率超声在液体中较为常见的应用便是超声波分散。超声波分散设备可以用于将固体分散和解聚成液体是超声设备的重要应用。超声波在液体中的分散作用，主要是液体基于超声波而产生的空化效应。超声波空化能产生高剪切力，将颗粒团聚体破碎成单个分散的颗粒。
空化过程中猛烈气泡崩溃引起局部温度，产生自由基并引起许多化学（声化学）反应（例如，污染物的氧化、杀菌、聚合、脱硫、长链分子降解等）。同时，在空化场中产生流动的电流、极快的微射流和巨大的剪切力，促进了广泛的物理（机械）效应（例如，乳化、颗粒破碎、细胞破坏，同质化，分散、解聚、脱气等）。
超声波分散在很多领域都有广泛的应用。如食品、化妆品、医药、化学等。
食品领域
在食品和饮料等产品中使用亲脂性生物活性成分（例如，油溶性维生素、辅酶、植物甾醇、类胡萝卜素、类黄酮、姜黄素、酚类、多不饱和脂质等）一直存在技术上的问题。由于这些化合物不溶于水，因此不能通过简单的浸泡将它们掺入水基饮料中，因此这些材料表现出非常低的生物利用度。
通过超声波分散技术将亲脂性生物活性成分配制为与水相容的纳米乳液可以克服这些挑战。使用分散设备可以将这些成分以极小的液滴的形式分散在水中。经过超声波分散的活性成分能够与液体产生稳定的相容性，提高自身的生物利用度。因此，它们可以很容易地注入食品和饮料产品中，而不会影响其货架稳定性，并确保生物活性物质被人体快速、吸收。
化工领域
将粉末分散到液体中是配制各种产品（例如油漆、油墨、涂料和其他抛光介质）的重要步骤。超声波分散设备能够在实验室、工作台和工业规模上实现均匀分散、解聚和研磨。
油漆不仅用于房屋装饰的目的，还可用作汽车、建筑、机械工程和许多其他行业的涂料。可以使用超声分散法改善油漆的颜色和涂层。
超声波分散可用于激光打印机和复印机的碳粉，它能在保持色彩鲜艳的情况下获得最佳打印效果，同时实现低消耗和对所有类型打印纸的最佳附着力。开发尽可能小的粒径是获得高质量油墨产品的重要步骤。超声波是一种有效的分散方法，与其他技术不同，它成本更低且更易于操作和维护。
医药领域
制药行业正在寻找方法解决生物活性物质表现出较差的水溶性，导致生物利用度低和起效延迟的问题。实验室、 工作台和工业超声波液体分散设备通过将材料暴露于高强度超声波空化和剪切力，提供了一种生产均匀纳米颗粒的简单而有效的方法。这些力对于细胞破碎（裂解）过程也是必须的，这是从酵母、细菌和植物细胞中提取药剂（例如重组蛋白、药用油、其他生物活性物质）的重要步骤。
