苏洪敏等认为当一定频率的超声波持续作用于某个液体体系时，原来存在于液体中的许多微气泡（空化核）会随之振动，并随机形成许多大小不等的小气泡。当这些气泡破灭时，将产生极为短暂的高强度压力脉冲，并在气泡周围的微小空间产生热点。瞬间热点产生高温(5 000 K)和高压(5×10 4 kPa)，同时还会产生很高的剪切力，将微生物的细胞壁击破。在不添加化学药剂、生物酶及其它物质的情况下，连续的高频率超声波可以溶解微生物细胞，破坏菌胶团结构，显著提高污泥的脱水性能。齐建等在研究中发现，采用超声波技术处理城市污泥时，能够产生一种海绵效应，使水分更易从波面传播产生的通道通过，从而使污泥颗粒团聚、粒径增大，当污泥粒径增大到一定程度, 就会做热运动相互碰撞、粘结，最终形成沉淀。在较短的时间内，可以改变污泥的结构特性，强化污泥脱水性能。但是如果作用时间过长, 污泥 EPS 结构遭到破坏使颗粒被完全破碎，粒径变小，反而会导致脱水性能的恶化。这是由于长时间超声波的空化及机械破碎作用，污泥絮体的颗粒粒径达到数十微米，污泥的比表面积增大，使水分子紧密地吸附在颗粒表面,脱水性能反而降低。

      物理调理预处理的优点主要为了避免污泥的二次污染，安全处置率高，有利于进一步的资源化利用。污泥经过热水解后，微生物絮体解体，细胞破裂，细胞的有机质 (如蛋白质、脂肪和碳水化合物) 被释放出来，因而污泥性质也发生相应的变化，由于细胞结合水被释放出来，污泥的脱水性能得到改善，同时避免投加难生物降解或有毒有害脱水剂对环境造成的二次污染，有利于后续污泥减量化和资源化利用。