超聲波細胞破碎儀是基于超聲波在液體中的空化作用，將電能量通過換能器、變幅桿在工具頭頂部液體中產生高強度剪切力，形成高頻的交變水壓強，是空腔膨脹、爆炸將細胞擊碎。此外，由于超聲波在液體中傳播時產生劇烈的擾動作用，使顆粒產生很大的加速度，互相或與器壁碰撞而擊碎或重組。該裝置能達到一般的機械攪拌或搗碎所達不到的效果，現廣泛應用于破碎動植物組織、病毒、細菌和其他細胞結構以及乳化、分離、均質等化學反應過程中。