超声波治疗肿瘤的临床与动物实验研究，近年来有不少报导。总的研究结果证明，超声波可增强X线和化学药物对肿瘤细胞的杀伤力，高强度超声波可直接杀死癌细胞。下面分别简述之：
（一）应用超声波治疗肿瘤
近年来国外有用超声热效应治疗癌症的报导：当用超声来加热鼠的肿瘤，发现超声加热是高度有效的。超声不仅能通过热效应来杀死癌细胞，而且还可通过所用的超声的绝对强度来杀死癌细胞，超声能量增加一千倍以上，具有显着抗癌作用。据观察，超声热治疗均比单一放疗和化疗效果为佳，病人受到表面灼伤的副作用也小。据报导，单用超声治疗头颈部肿瘤，使肿瘤范围缩小70％。若采用有扫描装置的特殊构造设备，将超声波聚集在表浅或深部肿瘤部位，治疗9例对放疗和化疗无效的黑色素细胞瘤病人，治后原发肿瘤包块消退，随访7－8月无转移现象。
聚集超声波疗法——聚集超声波的发射方向是随透镜而发生改变，利用其产生的焦点，作用于特定部位，可产生强有力的破坏作用。实际应用的超声波频率为1000千赫左右，焦点处的最大强度为500W～2KW/cm2，作用时间多采用1秒左右。声波在一定的深度部位，焦点处局部组织发生破坏作用，而对所通过的任何组织具有不发生任何损害的特性。本疗法于1957年最初试用于脑外科临床，用以破坏神经组织，以后渐用于定位脑手术，肿瘤，癌症，胆石，尿路结石，美尼尔氏征等疾病。
超声灭癌机理是由于高热、空化以及声流作用所致，因此其灭癌作用与其强度和试验温度有关。据实验，体外培养细胞经超声辐照后，其存活曲线明显存在一个阈值。超过阈值温度或超声强度略有增加，便能使存活率明显减少。
（二）超声波可增强X线的抗肿瘤效果
1. 超声波能提高肿瘤细胞对X线辐射的敏感性，能增强X线对肿瘤的作用。动物试验证明，超声波和X线联合应用较单用X线照射时肿瘤消散要快两倍。有人用强度1.5W/cm25分钟超声波同半量X线对实验性癌瘤联合作用比全量X线照射引起较明显的抗肿瘤效果。若用高强度超声波（50W/cm2、88千赫、照2秒、体1分，总共作用4秒）和X线辐射（总量2000拉德，分4次照射）综合作用大鼠皮下肿瘤，先声疗后X线，总共4次。观察到肿瘤生长受到抑制，至实验后60天，已有94％的动物肿瘤完全消散；而对照组肿瘤日益生长，至实验后30天已死亡了92％。
2. 超声加X线灭癌机理
实验研究证明，提高肿瘤局部温度和组织中的氧含量能提高X线对癌瘤的治疗效果。而超声作用正是达到这个目的适宜因素。资料证明，不论是低强度还是高强度超声波作用于肿瘤时，由于肿瘤周围组织供血状况的改善以及在肿瘤组织中的空化作用使水分子电离随之放出氧原子，而使肿瘤局部在超声作用之后含氧量增加，从而提高了X线的灭癌效果。
且发现，高强度超声波引起肿瘤和周围正常组织的氧压分布不同，直接毗邻在超声辐射皮下的氧压变化是：逐渐下降到零，而在肿瘤的中心地带逐渐地增长，在声疗开始后2～3天达最大。可见，高强度超声波促进了肿瘤中氧含量增高，这个增高在第二次声疗后可能达到；所以“氧效应”加强X线照射的作用，应在第二次声疗后开始为合理。
亦有学者认为超声灭癌机理主要是由于局部高热，因此灭癌效果与肿瘤温度密切相关。
（三）超声透入抗癌药物的坑肿瘤作用
超声可将抗癌药物透入体内，并使它们在组织中的浓度大大地增加，还由于超声波和药物综合作用的结果而加强了治疗效果，据研究抗癌药物透入的深度是4－5cm。
有人经过多次动物实验指出：高强度（50W/cm2）超声波不能作抗癌制剂的超声透入，因它可使抗癌药物失去活性。强度为3W/cm2的连续式超声波加防瘤软膏重复透入，其抑制癌瘤作用可达77％，但对机体有较大副作用。用频率800千赫，强度为2W/cm2的脉冲式超声波透入抗癌药物（环磷酰胺、熔肉瘤素软膏等）对大鼠移植的表浅癌和肉瘤有明显抑制作用。可使癌瘤完全消失，且无明显副作用。
但以上研究都处于动物试验阶段，如进一步改进可逐渐过渡到临床治疗表浅的恶性肿瘤的可能。