超聲波滅菌主要用于廢水處理、飲用水消毒以及食品行業，國內外很多學者對此進行了相關研究。
2. 超聲波與其它技術協同滅菌
超聲波協同臭氧
1975 年，Gary 等進行了超聲協同臭氧處理水的滅菌研究，結果表明臭氧在超聲的協同作用下，有更好的殺菌效果。
超聲波協同納米二氧化鈦
相關學者對納米二氧化鈦與超聲波協同滅菌的效果進行了實驗研究，得出：納米二氧化鈦催化劑與超聲波具有明顯的協同殺菌作用，pH 值升高對超聲波殺菌效果有輕微影響，其殺菌效果比納米二氧化鈦催化紫外光殺菌效果好。納米二氧化鈦催化超聲處理不僅具有良好的殺菌作用，并且對光滑表面有一定的潔凈作用，可對污染器材進行超聲清洗的同時起到殺菌作用[2]。
超聲波協同微波
吳雅紅等[3]進行了超聲波協同微波技術對綠茶湯進行處理的試驗，并與高溫滅菌的茶湯進行比較。結果表明綠茶湯在室溫放置5 天后會明顯的發生褐變，茶湯的透明性大為降低。經高溫滅菌處理的茶湯，可以保證茶湯的食用安全，茶湯顏色穩定，有較好的透明性，不會褐變。而經微波和超聲波滅菌的茶湯飲用安全性能夠得到保證，各菌種生長極少，茶湯顏色穩定，透明性好，也不褐變。
超聲波協同熱處理滅菌
相同溫度下，經超聲波和熱處理協同作用(即熱超聲波)的滅菌效果比單獨使用熱處理滅菌的效果更好。
超聲波協同激光滅菌
采用超聲協同激光滅菌，滅菌效果明顯提高[4]。用于殺菌的超聲波均采用縱波，而激光是一種電磁波，波動過程表現為橫波，聲光合用，則會產生一些新的聲光特性：原來方向性極強的激光穿過超聲場時，受到聲波的干擾，強化了激光的反射、折射和散射，尤其是超聲空化更加劇了上述作用，并引起了激光的強烈發散，大大擴大了激光的作用范圍，使整個生化反應器內部充滿了聲、光效應。同時，激光作用加速和加劇了空化氣泡的破滅和爆炸程度，形成兩種能量的迭加，產生更高的能量，從而大大提高殺菌率。